Budući da se smatra da električna vozila proizvode manje stakleničkih plinova od automobila na benzin, zeleni pokret potiče električna vozila na svijet.
Međutim, litij-ionske baterije — koje su neophodne za električna vozila — imaju problema s emisijom stakleničkih plinova tijekom vađenja i prerade sirovina te konačnog odlaganja baterija.
Postoje li utjecaji litij-ionskih baterija u električnim vozilima na okoliš? Kako prodaja električnih vozila raste, rastu i izazovi povezani s rudarenjem i odlaganjem.
Litij-ionske baterije su vrlo korisne, zbog čega su toliko popularne. Budući da traju dulje od uobičajenih baterija, potrebno ih je rjeđe mijenjati, što neizravno pomaže u smanjenju otpada.
Također igraju ključnu ulogu u našem prelasku na obnovljive izvore energije jer pohranjuju višak energije iz solarne i vjetroelektrane, jamčeći dosljednu opskrbu čak i u vrijeme kada je proizvodnja energije niska.
Među prednostima su:
Visoka gustoća energije: U usporedbi s drugim tehnologijama punjivih baterija, litij-ionske baterije nude veću gustoću energije. To je posebno korisno za manje uređaje gdje su težina i veličina ograničenja. Jedna od karakteristika litij-ionskih baterija je njihova mala težina.
Produženi vijek trajanja: U usporedbi s konkurencijom, litij-ionske baterije obično imaju dulji vijek trajanja. Danas nekoliko računala reklamira vijek trajanja baterije od 24 sata.
Niska stopa samopražnjenja i brže punjenje: U usporedbi s drugim vrstama punjivih baterija, litij-ionske baterije imaju nižu stopu samopražnjenja, što znači da se njihova snaga postupnije rasipa, tako da napunjenost traje dulje. U usporedbi s drugim tehnologijama baterija, one se također brže pune.
Nema memorijskog efekta: Određene baterije imaju stanje poznato kao memorijski efekt, koji skraćuje njihov vijek trajanja kada se često pune prije nego što se isprazne. Ovaj fenomen ne utječe na litij-ionske baterije.
Svestranost oblika: Za razliku od tradicionalnih baterija, koje su prvenstveno kvadratne ili pravokutne, litij-ionske baterije mogu se izrađivati u širokom rasponu veličina i oblika. To ih čini kompatibilnima s raznim gadgetima.
Smanjeni utjecaj na okoliš: Litij-ionske baterije imaju manji utjecaj na okoliš u usporedbi s nekim drugim tehnologijama punjivih baterija. Unatoč tome što sadrže određene opasne spojeve, ne sadrže štetne teške metale poput olova ili kadmija i lakše se recikliraju od svojih pandana.
Utjecaj litij-ionskih baterija u električnim vozilima na okoliš
Kada litijeve baterije nemaju nedostataka i nisu fizički oštećene ni na koji način, u obliku ili obliku, smatraju se sigurnima za okoliš. Smatraju se opasnima kada su slomljeni ili neispravni.
Neispravne litijeve baterije rezultat su nepravilne primjene ili uporabe. Litijske baterije, na primjer, mogu se oštetiti ili prestati raditi ako se njima ne rukuje ili ih pravilno čuva. Također se mogu krivo naplatiti.
- Gubitak prirodnih staništa
- Iscrpljivanje vode
- Ugroženost autohtonog stanovništva
- Otrovne kemikalije
- Onečišćenje kao rezultat odlaganja
- Onečišćenje zbog recikliranja litij-ionske baterije
- Zagađenje uzrokovano curenjem baterije
1. Gubitak prirodnih staništa
Kako bi se olakšalo iskopavanje rude ili slanica koje se koriste u ekstrakciji litija, zemljište se mora očistiti. Potrebno je ukloniti prljavštinu i zemlju, oštetiti vegetaciju i drveće te uništiti prirodna staništa , što će neizbježno dovesti do gubitka ekosustava i bioraznolikosti.
2. Nedostatak vode
Učinci ekstrakcije litija na okoliš proširuju se izvan jednostavnog čina čišćenja zemljišta za infrastrukturu. Sam proces ekstrakcije šteti okolišu. posebno kada su u pitanju slanice sa slanih ravnica.
Velike količine vode koja se koristi u metodi slane slane vode za ekstrakciju litija jedan su od glavnih ekoloških problema. Potrebne su ogromne količine vode da bi se litij odvojio pomoću bazena za isparavanje. Zapravo, za proizvodnju jedne tone litija potrebno je oko 2.2 milijuna litara vode.
Voda dolazi iz podzemnih izvora, što je povezano sa širenjem neprijateljske i neobradive pustinjske zemlje i opadanjem razine podzemne vode u susjednim područjima.
Prekomjerna upotreba ograničenih vodnih resursa i problemi koji proizlaze iz kontaminacije tijekom procesa ekstrakcije litija ugrožavaju pristup lokalnog stanovništva čistoj i sigurnoj pitkoj vodi.
Nevjerojatnih 65% zaliha vode u regiji Salar de Atacama u sjevernom Čileu iscrpljeno je rudarskim operacijama, što je dodatno opteretilo poljoprivrednike u regiji i primoralo stanovništvo u blizini da pronađe alternativne izvore vode.
3. Ugroženost autohtonog stanovništva
Takozvani "Litijski trokut" u Južnoj Americi, koji je dom nekoliko autohtonih plemena, mjesto je gdje se nalazi većina postrojenja za slanu vodu. Kao rezultat toga, stanovnici postaju sve nezadovoljniji ovim postrojenjima i operacijama za ekstrakciju litija.
Kao što smo već spomenuli, sukobi između domorodačkog stanovništva i tvrtki za vađenje litija pogoršani su vađenjem litija u čileanskoj regiji Salar de Atacama.
Otprilike četrdeset posto litija proizvedenog u cijelom svijetu nalazi se u regiji Atacama u sjevernom Čileu. Međutim, znanstvenici i autohtone zajednice upozoravaju da će ekstrakcija litija u regiji uništiti ekosustav i naštetiti načinu života ovih zajednica.
Osim što je korisna, voda ispod slanih ravnica ima kulturnu i duhovnu važnost za ove populacije. Na primjer, voda je izvor života i jednako je cijene pripadnici svoje pobožnosti naroda Likan-Antai, koji živi u sjevernoj čileanskoj pustinji Atacama.
4. Otrovne kemikalije
Mogućnost izlijevanja opasnih kemikalija tijekom ekstrakcije litija još je jedan mogući uzrok štete za okoliš . Opasne kemikalije koje se čuvaju u bazenima za isparavanje u postrojenjima za ekstrakciju salsat-flatina mogu prodrijeti u obližnje izvore vode.
Klorovodična kiselina, koja se namjerno dodaje tijekom procesa ekstrakcije, i drugi otpadni materijali koji se filtriraju primjeri su štetnih spojeva.
Nadalje, postoji mogućnost kemijske kontaminacije drugdje osim slanih ravnina. Kemikalije su također potrebne u rudarstvu litija.
Rudnik litija Ganzizhou Rongda u Kini proglašen je odgovornim 2009. godine za ispuštanje opasnog materijala u rijeku Liqi, koja prolazi kroz Tibet.
Lokalni seljani optužuju objekt za zagađenje vodenih putova, što je ubilo stotine jakova koji su se slučajno napili vode iz rijeke, uništilo dragocjene travnjake i ubilo bezbroj riba.
Lokalne zajednice u Tibetu, posebno domorodačka plemena koja žive u "Litijskom trokutu", također smatraju da ova prirodno lijepa mjesta imaju duhovnu važnost. Iz tog razloga, prouzročena šteta nadilazi zabrinutost za okoliš.
Opasnosti dodatnih važnih komponenti u litijevim baterijama
Iskopavanje litija ne označava kraj ekološke štete. Nažalost, postoje dodatne komponente u litijskim i litij-ionskim baterijama koje bi također trebale upozoriti.
Na primjer, postoje značajni ekološki troškovi povezani s komponentama kobalta i nikla.
1. Problem s rudarenjem kobalta
Neka područja Afrike—uglavnom Demokratska Republika Kongo i središnja Afrika—su rudnici kobalta. Budući da je kobalt izuzetno otrovan, čak i na mjestu ekstrakcije, predstavlja značajan rizik za okoliš.
Trenutno proizvodeći 70% svjetskog kobalta, smatra se da DRC drži polovicu svjetskih naslaga.
Problem se pogoršava činjenicom da se broj zanatskih rudnika ili improviziranih objekata koji često koriste dječji rad za žetvu materijala povećao kao rezultat naglog povećanja cijene metala. Radnicima se često uskraćuje zaštitna oprema, a postupci izvlačenja su izuzetno opasni.
Uz ljudske troškove, s ovim ad hoc rudarskim operacijama povezani su i ekološki troškovi. Nekontrolirano odlaganje otrovnog otpada uništava poljoprivredu, oštećuje izvore vode i degradira krajolike.
U studijama provedenim u vodenim tijelima oko rudnika kobalta uočene su ribe sa značajnim koncentracijama kobalta. Ovo onečišćenje uništava ekosustave, a ljudi se lako mogu zaraziti otrovnim mineralima jedući ribu ili pijući vodu iz istog izvora. Također, kobalt predstavlja ozbiljan rizik za ljudsko zdravlje zbog moguće kancerogenosti.
2. Problem s rudarenjem nikla
Slično situaciji s kobaltom, postoje ekološki problemi povezani s rudarenjem nikla.
Osim što je vitalna komponenta litijevih baterija, nikal je metal koji se široko koristi u mnogim drugim komercijalnim i industrijskim proizvodima. Ipak, vađenje ovog metala povezano je s ekološkim problemima poput erozije tla , onečišćenja vode i zraka te uništavanja prirodnih ekosustava.
Većina rudnika nikla nalazi se u Australiji, Kanadi, Indoneziji, Rusiji i na Filipinima. Pravila i politike kojima se upravlja procesom rudarenja razlikuju se u tim zemljama.
Ekstrakcija nikla nosi znatan rizik jer emitira oblake sumpornog dioksida i prašinu koja sadrži bakar, kobalt, krom i nikal, što može uzrokovati rak. Stoga opasne operacije iskopavanja nikla mogu ugroziti zaposlenike, obližnje zajednice i okoliš, ovisno o nacionalnom zakonodavstvu.
5. Onečišćenje kao rezultat odlaganja
Kemikalije poput mangana, kobalta i nikla sadržane u litijevim baterijama mogu biti opasne za okoliš ako se njima ne rukuje ispravno. Oni na kraju zagađuju vodu i uništavaju vodeni život kada dođu u dodir s ekosustavima i vodoopskrbnim sustavima.
Jedan od načina zbrinjavanja otpadnih baterija je paljenje požara na odlagalištima otpada i u postrojenjima za recikliranje baterija , za koje se također smatra da oštećuju zrak. Nadalje, recikliranje litijevih baterija uključuje skupe postupke.
6. Onečišćenje zbog recikliranja litij-ionske baterije
Obično oporaba materijala ima štetan učinak na okoliš. Na primjer, pirometalurgija je jedan od energetski intenzivnih procesa koji oslobađa stakleničke plinove i druge onečišćivače koji zagađuju zrak. Nadalje, obično postoji opasna tvar poznata kao "crna masa" koja može rezultirati velikim zdravstvenim problemima.
Još jedna štetna rudarska praksa koja zagađuje okoliš jest pirometalurško recikliranje. Njegovi utjecaji uzrokuju fotokemijske reakcije i uništavanje ozonskog omotača, što oboje doprinosi globalnom zatopljenju.
Korištenjem ekološki odgovornih metoda odlaganja smeća ti se utjecaji mogu ublažiti ili čak poništiti.
Iako hidrometalurgija emitira značajno manje stakleničkih plinova, svejedno se mora voditi računa da se zajamči da sav otpad koji se baca u vodu ne sadrži kiseline. Utvrđeno je da hidrometalurški procesi recikliranja predstavljaju rizik za okoliš, posebno za slatkovodne ekosustave, te potiču zakiseljavanje tla.
7. Zagađenje uzrokovano curenjem baterije
U litijevim baterijama curenje elektrolita obično ukazuje na grešku ili kvar baterije. Eksplozija baterije jedan je od glavnih sigurnosnih problema povezanih s ovim curenjem. Kako baterije ne bi eksplodirale, važno je kontinuirano i rutinski provjeravati ima li manjih curenja ili oštećenja.
Zaključak
Ovaj izraz, "Iz tave u vatru", možda najbolje opisuje naše rastuće oslanjanje na litij i litij-ionske baterije. Korištenje litijevih baterija doista nas može osloboditi ovisnosti o iznimno štetnim fosilnim gorivima.
Ali to ima svoju cijenu: vađenje sirovina potrebnih za izradu ovih baterija iznimno je štetno za okoliš.