باتری های لیتیوم یون بخش مهمی از انرژی خالص جهانی هستند، اما یک مشکل وجود دارد: وقتی جهان در حال تعویض جایگزین سوخت های فسیلی با انرژی پاک است، پیدا کردن عناصر لیتیوم مورد نیاز برای تبدیل، بر محیط تاثیر می گذارد، که به خودی خود می تواند تبدیل به یک مشکلات زیست محیطی جدی.
طبق گزارش رسانه های خارجی، با توجه به گزارش های رسانه های خارجی، جهان در حال رقابت برای جایگزینی سوخت های فسیلی با انرژی پاک است، تاثیرات محیطی استخراج اجزای باتری لیتیوم و کبالت خود ممکن است به یک مشکل عمده تبدیل شود.
این یک معما کاملا مدرن است: چه چیزی باتری را در گوشی هوشمند متصل میکند به حیوانات مرده که در رودخانه داخلی زندگی می کنند؟ پاسخ این است که لیتیوم - یک فلز قلیایی واکنشی برای تلفن های همراه ما، تبلت ها، نوت بوک ها کامپیوترها و اتومبیل های الکتریکی قدرت را ارائه می دهند.
در ماه مه سال 2016، صدها معترض از آبهای داخلی به خیابان های محلی منتقل کردند. نشت مواد شیمیایی سمی از معادن لیتیوم محلی سبب آسیب جدی به اکوسیستم شد.
(تصویر: آتاکاما فلات سطح کارگران شور بولیوی حفاری بزرگترین در جهان، هدف خود را غنی در بسیاری از منیزیم و پتاسیم آب نمک دنبال یک عناصر محتوا لیتیوم بالا در محل از قرن 21 است آنجا که بسیاری از لیتیوم در جهان است که در این راه استخراج شده، به جای استفاده از منابع سنگ.)
از یک عکس، تعداد زیادی از ماهی مرده شناور بر روی رودخانه. برخی از شهود گفت، همچنین حیوانات از نوشیدن آب آلوده درگذشت، اجسام شناور پایین دست است. با افزایش چشمگیر در فعالیت های صنعت و معدن محلی، محیط زیست رو به وخامت است را مشاهده کنید.
باتری لیتیوم یون بخش مهمی از انرژی پاک است. باتری Tesla Model S شامل حدود 12 کیلوگرم لیتیوم است و لیتیوم بیشتر در راهکارهای ذخیره سازی شبکه ای مورد نیاز است که انرژی های تجدید پذیر را در بر دارد.
تقاضای جهانی برای لیتیوم در حال افزایش است و قیمت لیتیوم بین سال های 2016 تا 2018 دوبرابر شده است. شرکت مشاور Cairn Energy Research Consultants اعلام کرد که تولید سالانه یون لیتیوم از سال 2017 به 100 میلیون مگاوات خواهد رسید. زمان (GWh) در سال 2027 به حدود 800 MWh افزایش یافت.
ویلیام ˙ آدامز "متال بولتن" (متال بولتن) مدیر تحقیقات (ویلیام آدامز) گفت که افزایش فعلی در تقاضا را می توان به 2015، زمانی که جهان شروع به ترویج وسایل نقلیه الکتریکی پیش بینی کرد. آدامز گفت، که منجر به افزایش قابل توجهی در تعداد پروژه های استخراج لیتیوم ، "صدها پروژه در حال آماده سازی وجود دارد".
اما یک مشکل هنگامی که جهان رقابت به جای سوخت های فسیلی با انرژی پاک، پیدا کردن عناصر لازم برای دستیابی به تحول از لیتیوم دارای تاثیر بر محیط زیست، که به خودی خود می تواند یک مشکل جدی زیست محیطی تبدیل شده الزویر (الزویر) تجزیه و تحلیل.. وجود دارد معلم کریستینا ˙ والری دانلود Maji (کریستینا Valimaki) گفت: "ما تشنگی بی پایان برای آخرین، ترین دستگاه های هوشمند، و در نتیجه یکی از بزرگترین مشکل زیست محیطی مواد معدنی بحران فزاینده ای جدی، به ویژه برای تولید باتری های مورد نیاز است بحران معدنی. '
(تصویر: تاریخا، تجار بولیوی لود شده بر روی کامیون لیتیوم نمک غنی به آپارتمان نمک در بولیوی است بالاترین ذخایر لیتیوم در جهان در بولیوی در نظر گرفته که در آن رشته کوه های آند ممکن 70 درصد از بسیاری از تجزیه و تحلیل لیتیوم زمین باشد. خانه معتقد بودند برای استخراج لیتیوم از آب نمک برای استخراج بیشتر با محیط زیست از از سنگ است. با این حال، با افزایش تقاضا، شرکت ممکن است از لیتیوم از آب نمک گرم ساخته شده، چرا که آن منابع انرژی تر است.)
در جنوب امریکا، بزرگترین مشکل آب است. این قاره از مثلث توزیع سنگ لیتیوم پوشش آرژانتین، بولیوی و بخش هایی از شیلی. در زیر لایه ضخیم محلی از نمک، با بیش از نیمی از سپرده های لیتیوم فلز در جهان است. در اینجا این نیز یکی از خشک ترین مناطق روی زمین است. این یک مشکل واقعی است، چرا که برای استخراج معدن چیان لیتیوم برای اولین بار نیاز به مته سوراخ در آپارتمان نمک و غنی از مواد معدنی پمپ آب نمک سطح.
این آب معدنی است و سپس تبخیر به معادن ماه اول تشکیل منگنز، پتاسیم، بوراکس و لیتیوم نمک، و پس از آن تا بی نهایت به فیلتر و در حوضچه های تبخیر دیگری قرار می گیرد، و به همین بعد از 12 پس از 18 ماه فیلتراسیون، کربنات لیتیم، طلا سفید، می تواند از این مخلوط استخراج شود.
این روش نسبتا ارزان و موثر است، اما در تمامی مراحل به استفاده از یک مقدار زیادی از آب - یک تن متوسط استخراج لیتیوم در مورد 500،000 گالن آب طول می کشد در استان آتاکاما شیلی، فعالیت های معدنی مصرف 65٪ آب منطقه این تاثیر بزرگی بر فعالیت های تولید کشاورزان محلی گذاشته است. آنها گندم سیاه و چوپان را در این منطقه تأمین می کنند، برخی جوامع مجبور شده اند از آب های دیگر به دست آورند.
حتی در مورد مناطق غنی از آب نگران کننده است. سنگ معدن لیتیوم مواد شیمیایی سمی احتمال نشت از مخزن تبخیر به سیستم تامین آب. این مواد شیمیایی سمی شامل یک عنصر لیتیوم شامل ابزار برای پردازش به شکل اسید هیدروکلریک به فروش می رسد، و هر مرحله فیلتر کردن کسانی که از هدر رفتن آب نمک است. در استرالیا و امریکا شمالی، روش معمولا سنتی تر از استخراج لیتیوم از عناصر سنگ، اما هنوز هم نیاز به استفاده از مواد شیمیایی برای استخراج لیتیوم موجود است. نوادا Nevada تاثير پردازش ليتيوم بر ماهي تا 150 مايل پايين دست است.
با توجه به سازمان های محیط زیست گزارش، استخراج لیتیوم به ناچار آسیب خاک و باعث آلودگی هوا می باشد. مو Ertuo نمکزار در آرژانتین، مردم محلی ادعا می کنند که آلودگی صنعتی لیتیوم از جریان انسان و دام است، اما همچنین آلوده آبیاری محصولات در شیلی ، اغلب در درگیری بین شرکت های استخراج معدن و جوامع محلی، گفتند: این است که باطله های معدن لیتیوم از خاک، نمک آلوده، بلکه به آب کانال را آلوده و با سایه های غیر طبیعی از آبی.
Guillermo Gonzalez، کارشناس باتری لیتیوم در دانشگاه شیلی، در مصاحبه ای گفت: "مانند هر فرایند استخراج معدن، لیتیوم معدن تهاجمی است، آن را از بین می برد چشم انداز، آن را از بین می برد آب های زیرزمینی، آلودگی زمین و چاه های محلی این یک راه حل سبز نیست - این یک راه حل نیست.
با این حال، لیتیوم ممکن است جزء مشکل تر از باتری های قابل شارژ مدرن نباشد. این نسبتا فراوان است و از لحاظ نظری می تواند از آب دریایی استخراج شود. البته در حال حاضر مصرف انرژی در فرآیند استخراج زیاد است.
دو عنصر کلیدی دیگر - کبالت و نیکل - بیشتر در معرض ابتلا به تنگناها در بازار خودرو الکتریکی، و می تواند بزرگ هزینه های زیست محیطی ذخایر کبالت باعث عمدتا در آفریقای مرکزی جمهوری دموکراتیک کنگو یافت، علاوه بر این، به نظر می رسد به دیگران. می توانید پیدا کنید هر جای دیگر. در دو سال گذشته، قیمت سه برابر شده است.
این شرکت مواد باتری ها Sila فناوری نانو ارشد فناوری و از بنیانگذاران گلب Yushin می گویند، بسیاری از فلز استخراج و سمیت بسیار به ارمغان بیاورد. با این حال، کبالت وحشتناک است.
«یکی از بزرگترین چالش های است که آن فقط حاوی کبالت در یک کشور، او اضافه شده است. شما می توانید به طور مستقیم باز و خاک کبالت یافت، تا مردم را انگیزه ای قوی برای معدن و فروش آن، و در نتیجه بسیاری از نا امنی و خانه های غیر اخلاقی. کنگو 'کاربر معدن، که در آن مردم تمایل به مستقیم کبالت عصاره بهره برداری از خاک، اغلب با استفاده از کار کودکان با دست، و هیچ تجهیزات حفاظتی.
مسائل دیگر نیز باید مورد توجه قرار گیرد. هنگامی که بولیوی در سال 2010 منابع فراوانی از لیتیوم را استخراج کرد، برخی معتقدند که ثروت مواد معدنی آن ممکن است نفوذ اقتصادی و سیاسی را به این کشور فقیر مانند کشورهای غنی از نفت خاورمیانه تحمیل کند. لیس بت Dahllof از موسسه محیط زیست سوئد IVL گفت: "آنها نمی خواهند اوپک جدید را به ارمغان بیاورد، او یک قطعه در مورد آن در سال گذشته همکاری کرد. گزارش از تاثیر زیست محیطی تولید باتری وسایل نقلیه الکتریکی.
در به تازگی در "طبیعت" (طبیعت) مجله منتشر شده، کاغذ Yushin و شرکت خود نویسندگان بر این باورند، نیاز به توسعه فن آوری باتری های جدید، استفاده از عادی تر، سازگار با محیط زیست مواد برای ایجاد سلول های محققان در حال توسعه جدید ترکیب شیمیایی باتری، رایج تر مواد کمتر سمی در محل لیتیوم و کبالت.
حال، اگر چگالی انرژی پایین تر از باتری های جدید گران تر از لیتیوم یا لیتیوم است، که ممکن است در نهایت تولید تاثیر منفی بر محیط زیست است. Walei کارشناسی ارشد ارزیابی و کاهش هزینه های زیست محیطی که پیچیده تر از مشکل اصلی، به نظر می رسد است ژو رونگجی گفت: به عنوان مثال، اگر شما به ترافیک حساب و مورد نیاز بسته بندی اضافی را، تجهیزات کمتر با دوام اما پایدار تر ممکن است انتشار کربن بیشتری را تولید.
در دانشگاه بیرمنگام، تمرکز را از دولت سرمایه گذاری 246 میلیون پوند فارادی چالش پژوهش است که سعی کنید یک روش جدید برای بازیابی لیتیوم یون پیدا شده است. محققان استرالیایی دریافتند که این کشور 3300 تن زباله لیتیوم یون، تنها 2 درصد بازیافت. مردم نمی دیگر مورد نیاز پخش کننده های MP3 و لپ تاپ در نهایت پر خواهد شد و این فلز مایع الکترود دستگاه یونی و راه حل های الکترولیتی ممکن است به محیط زیست نشت.
رهبری موسسه تحقیقات انرژی در بیرمنگام، یک تیم از محققان با استفاده از فناوری ربات توسعه یافته برای نیروگاه هسته ای، به دنبال خیال راحت حذف باتری های لیتیوم یون وسایل نقلیه الکتریکی در معرض انفجار از روش در کارخانه بازیافت، از آنجا که باتری های لیتیوم یون های ذخیره شده به درستی، یا اشتباه برای باتری های اسید سرب و نابود شده توسط دستگاه خرد کردن، اغلب باعث آتش سوزی شود.
از آنجا که کاتد لیتیوم یون را در طول زمان کاهش، بنابراین شما نمی توانید به سادگی آنها را در باتری های جدید (برنامه های ذخیره سازی انرژی نه چندان بالا حتی اگر برخی از مردم در حال کار برای نیازهای چگالی انرژی باتری ماشین قدیمی) ZapGo مدیر عامل و بنیانگذار استفان وولر گفت: "بازیافت هر نوع باتری شیمیایی شارژ این مشکل است - شما نمی دانید که در آن چرخه زندگی است،" گفت: "این است چرا بسیاری از تلفن های همراه بازیافتی ارزان نیستند.
به گفته دکتر گاوین هارپر، که مسئول پروژه لیزینگ لیتیوم در موسسه فارادی است، مانع دیگری نیز وجود دارد که تولید کنندگان اغلب ترکیبات واقعی باتری خود را محرمانه نگه می دارند، که باعث می شود باتری ها را بیشتر بازیابی کنند مشکلاتی که در حال حاضر، باتری های بازیافت شده معمولا برای تشکیل یک مخلوط فلز، خرد شده و سپس با تکنیک های پیمودن متالورژی، به اصطلاح احتراق، از هم جدا می شوند. با این حال، این روش مقدار زیادی لیتیوم را از بین می برد.
محققان بریتانیایی در زمینه فن آوری های جایگزین، از جمله تکنیک های بازیافت دوچرخه سواری با استفاده از مواد با باکتری و روش های هیدرومتالورژیکی با استفاده از راه حل های شیمیایی به روش استخراج لیتیوم از محلول های نمکی عمل می کنند.
برای هارپر ضروری است فرآیند جدیدی ایجاد شود که اجازه استفاده بی خطر از باتری های لیتیوم یونی را در طول چرخه عمر می دهد و اطمینان حاصل می کند که لیتیوم اضافی از سطح خارج نمی شود یا اینکه مواد شیمیایی در باتری قدیمی محیط زیست باعث آسیب می شود. "با توجه به اثرات زیست محیطی و اجتماعی همه مواد موجود در این باتری ها در طول فرآیند استخراج، ما باید مراقب آنها باشیم تا آنها را در معرض خطر قرار دهند."
