Prywatność czy rozwiązanie problemu baterii z aut. Co wybierasz?

Na łamach The Conversation ukazał się interesujący artykuł autorstwa prof. Habibiego, kierownika Centrum Zielonych i Inteligentnych Systemów Energetycznych na Uniwersytecie Edith Cowan (ECU) oraz doktora Yasir Arafat, inżyniera chemika i starszego pracownika naukowego w tej samej instytucji. Poruszono w nim problem rosnącej liczby zużytych baterii z aut elektrycznych. Wskazano też drogę, dzięki której recykling baterii z samochodów elektrycznych może być naprawdę prosty.

Rosnący problem zużytych baterii z aut elektrycznych

Na całym świecie po drogach porusza się coraz więcej pojazdów elektrycznych. W ubiegłym roku sprzedano globalnie ponad 17 milionów samochodów z napędem elektrycznym i hybrydowym. Prognozy sugerują, iż w 2025 roku liczba ta może osiągnąć 20 milionów. Dziś niemal co piąty sprzedawany samochód to pojazd elektryczny. Wraz z elektrorewolucją pojawia się nowe wyzwanie: co zrobić z akumulatorami, gdy te zakończą swój żywot w pojeździe?

Standardowy cykl życia akumulatora trakcyjnego to 12–15 lat, choć dane z użytkowania wskazują, iż może on być choćby o 40% dłuższy. Przeciętna bateria waży około 450 kilogramów. W samej Australii do 2030 roku trzeba będzie zutylizować lub przetworzyć około 30 tysięcy ton zużytych baterii EV. W 2040 roku będzie to już 360 tysięcy ton, a w 2050 – aż 1,6 miliona ton. Recykling baterii z samochodów elektrycznych na wielką skalę to na razie pieśń przyszłości, ale odpowiedzi na związane z nim pytania trzeba mieć już teraz.

Recykling baterii z samochodów elektrycznych: realna szansa czy iluzja?

Zużyte baterie z aut elektrycznych przez cały czas mogą być przydatne. Choć nie nadają się już do napędzania samochodów, wciąż mogą zasilać mniejsze pojazdy, domy, a choćby – jeżeli połączyć je w zestawy – całe miejscowości. Ale aby było to możliwe, potrzebne są jednak dane: o składzie chemicznym, historii użytkowania czy ewentualnych wypadkach. Domyślacie się zapewne, iż tu pojawia się problem i to poważny.

Producenci często utrudniają dostęp do tych informacji, powołując się na tajemnice handlowe. Gdy bateria zostanie wymontowana z pojazdu, związane z nią dane stają się praktycznie niedostępne. To poważna bariera w procesie ponownego użycia – zarówno z punktu widzenia bezpieczeństwa, jak i opłacalności.

Aby ponowne wykorzystanie baterii miało sens ekonomiczny, potrzebna jest pewność co do jej stanu. Ocena zdrowia akumulatora – czyli tego, ile energii może przechować w porównaniu do swojej fabrycznej pojemności – bywa trudna, a czasem niemożliwa. To z kolei zwiększa ryzyko inwestycyjne i odstrasza firmy od wejścia w rynek wtórnego wykorzystania. Brak dostępu do informacji może też być niebezpieczny – uszkodzona lub zdegradowana bateria może zapalić się podczas demontażu lub użytkowania.

Zdjęcie: unsplash.com (@nampoh)

Co zatem z recyklingiem?

Baterie do aut elektrycznych zawierają cenne minerały: nikiel, kobalt, lit i mangan. Teoretycznie można odzyskać choćby 95% z nich. W praktyce jednak recykling baterii z samochodów elektrycznych nie jest prosty. Dlaczego?

Akumulatory projektuje się z myślą o wydajności i bezpieczeństwie, nie o łatwości rozbiórki. Często są one hermetycznie zamknięte i zawierają setki ogniw, co czyni demontaż czasochłonnym i kosztownym. Niekiedy baterie trzeba po prostu zmielić i odzyskiwać minerały chemicznie. Co gorsza, oznaczenia nie zawsze informują, z jakiej chemii korzysta dany model – a to najważniejsze dla efektywnego recyklingu.

Zależnie od poziomu zużycia, baterie dzielą się na trzy grupy:

• Ponad 80% pojemności: mogą być używane ponownie w pojazdach elektrycznych lub mniejszych urządzeniach transportowych.
• 60–80% pojemności: nadają się do zastosowań stacjonarnych, np. magazynowania energii w domach czy szpitalach.
• Poniżej 60% pojemności: trafiają do recyklingu w celu odzyskania surowców.

Choć naukowcy coraz lepiej radzą sobie z oceną stanu baterii bez dostępu do niezbędnych danych, otwartość producentów na udostępnianie tych informacji pozwoliłaby znacząco zwiększyć skuteczność tych analiz.

Tesla Model S. | Źródło: Tesla

Wybór między prywatnością i ekologią

Produkcja baterii wiąże się z wysoką emisją CO2 i innych zanieczyszczeń, co jest młynem na wodę przeciwników samochodów elektrycznych. Dlatego też maksymalne ich wykorzystanie – aż do momentu całkowitej degradacji – to nie tylko kwestia gospodarki, ale też ochrony środowiska i pokazania społeczeństwu, iż elektromobilność ma sens.

Obecny brak transparentności oznacza, iż wiele baterii trafia do recyklingu zbyt wcześnie. To marnotrawstwo energii, surowców i tkwiącego w nich potencjału. Recykling sam w sobie również nie jest neutralny klimatycznie – wymaga dużych nakładów energetycznych i wykorzystania chemikaliów. To też budzi liczne sprzeciwy i wątpliwości.

Jakie zmiany są potrzebne, aby recykling baterii z samochodów elektrycznych przebiegał jak należy?

Przykłady zmian już są. W 2021 roku Kalifornia uchwaliła prawo, które nakazuje producentom udostępnianie informacji podmiotom odpowiedzialnym za recykling. Unia Europejska pójdzie jeszcze dalej – od stycznia 2027 roku wszystkie baterie w autach elektrycznych będą musiały mieć tzw. paszport cyfrowy z pełnym zestawem danych o ich stanie, zastosowanej chemii i historii eksploatacji.

Australia rozważa podobne działania. Inaczej już niedługo zaleje ją fala zużytych baterii, których nie będzie można bezpiecznie ani wykorzystać, ani zutylizować.

Źródło: The Conversation via Techspot, zdj. tyt. Orlen