Проведено исследование с целью управления утилизацией аккумуляторов электромобилей
По мере увеличения масштабов производства электромобилей неизбежным становится рост числа выводимых из эксплуатации литий-ионных аккумуляторов. В отличие от обычных стартерных свинцово-кислотных АКБ, литиевые утилизировать довольно сложно. Учёные из Корнельского университета (Cornell University) провели новое исследование, которое определяет несколько ключевых факторов для успешного управления потоком отработанных аккумуляторов. Акцент в этом исследовании сделан на химический состав аккумуляторных элементов и их переработку.
Изображение: science.org
Профессор инженерии энергетических систем в Корнельском университете — Фэнци Ю (Fengqi You) говорит, что через некоторое время вышедшие из строя аккумуляторы электромобилей создадут огромную проблему. Он одним из первых использовал передовые методы моделирования для изучения экологических и экономических путей следования аккумуляторов: создание — эксплуатация — переработка. Анализ жизненного цикла аккумуляторных батарей, в котором рассматривались различные материалы и технологии, используемые для них, подробно описан в результатах исследования, опубликованных в журнале Science Advances.
Фэнци Ю отмечает, что аккумуляторы электромобилей в среднем служат от 5 до 12 лет. После этого они теряют энергоёмкость, необходимую для приведения в движение транспортного средства. Профессор считает, что сейчас ведётся очень мало дискуссий на тему улучшения конструкции аккумуляторов для облегчения переработки или повторного использования.
Одним из выводов проведённого исследования является то, что химический состав аккумулятора может оказывать влияние на общее воздействие на окружающую среду. К примеру, кобальт является составляющей во всех аккумуляторах с высокой энергетической ёмкостью. Он требует серьёзных затрат при добыче и наносит серьёзный ущерб окружающей среде. Замена его никелем и прочие компромиссные варианты могут несколько уменьшить эти опасения. При этом соавтор исследования Линден Арчер (Lynden Archer) утверждает, что присутствие кобальта в материале катода даже в небольших количествах приводит к значительно меньшей окислительной среде в электрохимической системе. Это продлевает срок эксплуатации аккумулятора и улучшает возможности для вторичной переработки материалов. По его словам, высокие расходы на кобальт привели к тому, что материал стал считаться нежелательным в тех случаях, когда нужны доступные по цене аккумуляторы.
Исследование показало, что общий углеродный след аккумуляторов можно снизить на 17%, если удастся наладить его повторное использование после применения в электромобиле, и только после этого утилизировать. Одним из вариантов повторного использования аккумуляторных батарей являются солнечные электростанции. Там они могут выступить в роли накопителей энергии. Сейчас быстро растёт спрос на такие аккумуляторные системы. И в них вполне можно использовать отработавшие аккумуляторы электромобилей с пониженной энергоёмкостью. Исследователи считают, что по мере роста доли возобновляемых источников энергии в энергосистеме удастся сократить углеродный след повторно используемых аккумуляторов примерно на 25%.
Большинство современных предприятий по переработке отходов испытывают сложности при разборке автомобильных аккумуляторов и восстановлении исходных материалов. Ещё один соавтор исследования — Яньцю Тао (Yanqiu Tao) считает, что административным органам следует рассмотреть меры по стимулированию разработки различных технологий утилизации аккумуляторных батарей. Тао сказал, что в проведенном исследовании они рассматривали графит, который чаще всего используется в материале анода. Его довольно сложно перерабатывать и он выделяет углекислый газ при сгорании. По мнению исследователей нужно вложить серьёзные средства в технологии отделения графита и в новые методы его рециркуляции, чтобы снизить воздействие на окружающую среду.
(голосов: 3, в среднем: 3,33 из 5)
Загрузка...
