Электромобили считаются ключом к переходу к низкоуглеродной экономике, но по мере того, как их человеческие и экологические издержки становятся более очевидными, могут ли новые технологии помочь?
Электромобили могут сыграть важную роль в сокращении выбросов, но их батареи создают проблемы для окружающей среды и прав человека. Фотография: Krisztian Bocsi/Bloomberg/Getty Images Электромобили могут сыграть важную роль в сокращении выбросов, но их батареи создают проблемы для окружающей среды и прав человека. Фотография: Krisztian Bocsi/Bloomberg/Getty ImagesПрава и свобода поддерживаются 
= «dcr-vdb1rb»> Последнее изменение: пт, 26 ноября 2021 г., 14.08 по Гринвичу
Хотя путь к низкоуглеродной экономике идет полным ходом, лучший путь к нему остается предметом обсуждения. Но среди множества «путей» и «дорожных карт» существует один широкий консенсус: «чистые» технологии будут играть жизненно важную роль.
Нигде это верно не так, как для транспорта. . Чтобы сократить выбросы транспортных средств, требуется альтернатива двигателю внутреннего сгорания.
Пока экологически чистый водород развивается в Тем не менее, большая часть раннего прогресса приходится на область электромобилей (EV). Несмотря на общее снижение покупок новых автомобилей, последние ежемесячные данные показывают 50% -ный скачок продаж электромобилей по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.
Если вы можете привести батарею в исправное состояние, то можно продлить ее срок службы на 10 лет Карлтон Камминс, соучредитель Aceleron
Тем не менее, «чистый» — понятие относительное. У электромобилей нет выхлопных газов, выкачивающих выбросы, но сырье, которое входит в них, содержит столько же встроенного углерода, если не больше, сколько их эквиваленты для сжигания. Как показывает недавнее расследование Guardian, экологические издержки революции зеленого транспорта до сих пор не учитываются в полной мере в гонке за электромобилями.
Аккумуляторы, которые используют электромобили. являются большой частью этой проблемы и могут увеличить вес автомобиля почти до 3000 кг. Они содержат редкие металлы, многие из которых поступают из самых бедных и экологически уязвимых мест на планете.
Тем не менее, экологические инновации не за горами. Здесь мы рассмотрим пять первых шагов по повышению экологичности аккумуляторов электромобилей на разных этапах их жизненного цикла.
Горнодобывающая промышленность: сохранение водоносного горизонта
Приобретение необработанных металлов для батарей было связано с воздействием на окружающую среду и права человека, таким как детский труд (кобальт) и загрязнение рек (медь).
Завод Eramet в Сальте, Аргентина, где французская металлургическая компания работает над процессом фильтрации воды, используемой при извлечении лития. так что его можно вернуть к своему источнику. Фотография: Раздаточный материал
Литий, редкий металл, от которого в значительной степени зависят батареи электромобилей, добывается из наземных отложений или подземных водоносных горизонтов. В последнем случае огромное количество соленых грунтовых вод выкачивается на поверхность, а затем испаряется в огромных бассейнах размером с озеро. Французская металлургическая компания Eramet экспериментирует с альтернативой, основанной на «нанофильтрации», которая фильтрует воду через природные минеральные гранулы и возвращает ее в водоносный горизонт. Компания инвестировала 200 миллионов евро (145 миллионов фунтов стерлингов) в проект, включая строительство рабочего прототипа в Сальте, Аргентина. По словам Филиппа Гундерманна, исполнительного вице-президента по стратегии и инновациям Eramet, при уровне выхода 90%, что почти вдвое превышает средний показатель по отрасли, меньше чистого лития оказывается «в мусорной корзине». Компания также недавно объявила о начале строительства нового литиевого завода в Аргентине, который, как они утверждают, удовлетворит 15% потребностей Европы в литии.
Дизайн: переход на модульный
У электроники есть проблема устаревания, которую разделяют электромобили. Прогнозируется, что переход на электричество приведет к образованию 12 млн тонн отходов аккумуляторных батарей к 2030 году. Шаг вперед, Aceleron. Британский стартап надеется сделать с аккумуляторными батареями то же, что голландская фирма Fairphone сделала для смартфонов; а именно перейти на модульную конструкцию. Ключевые компоненты электрической батареи — катод, анод, сепаратор, система охлаждения, предохранители, монтажное оборудование и т. Д. — имеют разный срок службы. Большинство аккумуляторов склеены или сварены вместе, поэтому доступ к сломанному компоненту становится головной болью. Альтернатива Aceleron использует сжатие, чтобы уменьшить потребность в скреплении компонентов, что упрощает разборку аккумуляторной батареи для ремонта, обслуживания или перепрофилирования. «Если вы сделаете аккумулятор работоспособным, то можно продлить срок его службы на 10 лет», — говорит соучредитель Карлтон Камминс. Компания из Мидлендса имеет договоренности по использованию своей аккумуляторной системы в грузовиках и вездеходах.
Аккумулятор Aceleron легко разбирается, поэтому его компоненты можно отправлять в ремонт, обслуживание или перепрофилирование. Фотография: 44799/HandoutReuse: накопитель энергии
На каком-то этапе производительность батареи снижается. Емкость хранилища может больше не допускать 250 км пути туда и обратно, но это не делает их бесполезными. Connected Energy, компания из Ньюкасла, берет старые батареи электромобилей и объединяет их в стационарные накопители энергии. «Мы используем аккумуляторы почти так же, как они выходят из автомобиля», — говорит исполнительный директор компании Мэтью Ламсден. Каждая батарея в устройстве подключена к компьютерной системе, которая отслеживает уровни температуры и доступность энергии, а также управляет скоростью зарядки и разрядки. Connected Energy имеет дюжину вторичных энергоблоков, работающих на промышленных объектах в Великобритании и Европе, и в ближайшие месяцы мы планируем удвоить это количество. Ламсден ожидает, что его решение получит широкое распространение с 2025 года, когда водители электромобилей впервые начнут обновлять свои автомобили и станет доступно больше аккумуляторов. Неопубликованное исследование Ланкастерского университета показывает, что на каждый мегаватт-час, обеспечиваемый системой хранения Connected Energy, экономится около 1100 тонн углекислого газа.
Генеральный директор Connected Energy Мэтью Ламсден. Фирма перепрофилирует старые батареи электромобилей в стационарные накопители энергии. Фотография: Раздаточный материал Переработка: плавка с низким энергопотреблением
Когда уровень производительности достигает точки, когда возможности повторного использования начинают иссякать, переработка становится наиболее жизнеспособным вариантом. Большинство электромобилей работают от литий-ионных аккумуляторов. Они не только очень «летучие», так как могут загореться, но, несмотря на название, они содержат сравнительно мало лития. Базирующаяся в Бельгии Umicore, одноразовая металлургическая компания, ставшая «городским горняком», разработала передовую систему переработки, в которой основные компоненты плавятся в металлический сплав (включая медь, никель и кобальт) и концентрат (содержащий литий. и другие редкие элементы). Собственная энергия батареи плюс органические части ее материалов означают, что «относительно мало энергии» добавляется для достижения температур, необходимых для плавки, говорит представитель компании Марджолейн Шеерс. Тепло также происходит от сжигания вредных газов, образующихся в процессе.
Пункт переработки Umicore в Антверпене. Современная система завода способна восстанавливать основные компоненты и редкие металлы из аккумуляторных батарей электромобилей. Фотография: Раздаточный материал
Предприятие Umicore в районе Хобокен в Антверпене может перерабатывать эквивалент 35 000 аккумуляторных батарей для электромобилей в год, что делает его одним из крупнейших в мире. «Утилизация аккумуляторов с минимальным воздействием на окружающую среду будет иметь важное значение для снижения общего углеродного следа материалов перезаряжаемых аккумуляторов и обеспечит переработку материалов для перехода к электромобильности», — говорит Ширс.
Прозрачность: паспорт аккумулятора
Что, если бы покупатели электромобилей, войдя в выставочный зал, могли узнать не только, сколько их может уйти от одной зарядки или сколько времени потребуется, чтобы разогнаться от 0 км/ч до 60 км?/ч, но также и детали пути автомобильного аккумулятора до того, как добраться до привокзальной площади? Это цель амбициозного проекта Global Battery Alliance (GBA). Частно-государственная инициатива, координируемая Всемирным экономическим форумом, планирует выпустить «паспорт» батареи в конце следующего года.
Цифровой инструмент обещает отслеживать управление социальных и экологических рисков, связанных с сроком службы аккумулятора электромобиля, от возможных нарушений прав человека при добыче полезных ископаемых до использования энергии при его производстве. Анна Пиенаар, исполнительный директор GBA, говорит, что добровольный паспорт позволит регулирующим органам «отслеживать влияние аккумуляторов электромобилей на окружающую среду и права человека, а покупатели смогут сделать более осознанный выбор». В руководящий комитет проекта входят автопроизводители Audi и Renault, а также горнодобывающая компания Glencore.
Свежие комментарии