بازیافت باتری‌های لیتیوم:
اگر قرار باشد باتری‌ها بدون کبالت ساخته شوند، محققان با پیامدهای ناخواسته روبرو می‌شوند. این فلز اصلی‌ترین عاملی است که بازیافت باتری‌ها را مقرون به‌صرفه می‌کند، زیرا در حال حاضر استخراج دیگر مواد، به ویژه لیتیوم، ارزان‌تر از بازیافت آن است.
در یک کارخانه بازیافت معمولی، ابتدا باتری‌ها خرد می‌شوند که سلول‌ها را به مخلوطی پودری از تمام مواد مورد استفاده تبدیل می‌کند. سپس این ترکیب به اجزاء اصلی آن تجزیه می‌شود، یا با تبدیل کردن به مایع در یک کارخانه ذوب (پیرومتالورژی-استخراج فلزات در اثر حرارت) یا با حل کردن آن در اسید (هیدرومتالورژی). در نهایت، فلزات به صورت نمک در محلول ته‌نشین می‌شوند.
تلاش‌های تحقیقاتی بر بهبود این روند متمرکز شده است تا لیتیوم بازیافتی از نظر اقتصادی جذاب باشد. اکثریت قریب به اتفاق باتری‌های لیتیوم یونی در چین، ژاپن و کره جنوبی تولید می‌شوند. بنابراین، قابلیت بازیافت سریع‌ترین رشد را در آنجا دارد. به عنوان مثال، Guangdong Brunp مستقر در فوشان – یک از زیرمجموعه‌های CATL، بزرگترین سازنده سلول‌های لیتیوم یون در چین – می‌تواند سالانه 120،000 تن باتری بازیافت کند. این معادل چیزی است که در بیش از 200،000 خودرو استفاده می‌شود و این شرکت می‌تواند بازیابی بیشتری از لیتیوم، کبالت و نیکل داشته باشد. هانس اریک ملین، مدیر عامل Circular Energy Storage، یک شرکت مشاوره‌ای در لندن، می‌گوید: سیاست‌های دولت به تشویق این امر کمک می‌کند؛ چین در حال حاضر مشوق‌های مالی و نظارتی برای شرکت‌های تولید کننده باتری دارد که به جای واردات مواد معدنی تازه ، مواد را از شرکت‌های بازیافت تهیه می‌کنند.
کمیسیون اروپا نیز الزامات سختگیرانه‌ای برای بازیافت باتری پیشنهاد کرده است که می‌تواند از سال 2023 به مرحله اجرا برسد. در ضمن، دولت جو بایدن رئیس‌جمهور آمریکا، می‌خواهد میلیاردها دلار برای تقویت صنعت تولید باتری الکتریکی داخلی و حمایت از بازیافت هزینه کند.
دیگر نگرانی‌های خودروهای برقی:
ایستگاه شارژ خودروهای برقی تسلا
یک مطالعه در وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا نشان داده، افزایش برق‌رسانی به تمام بخش‌های اقتصاد می‌تواند مصرف ملی را تا سال 2050 به میزان 38 درصد افزایش دهد، که تا حد زیادی مربوط به وسایل نقلیه برقی می‌شود که وارد بازار خواهند شد. مزایای زیست‌محیطی خودروهای برقی به برق تولید شده توسط انرژی‌های تجدیدپذیر بستگی دارد.
تاکنون، ایالت‌ها پیش‌بینی کرده‌اند که می‌توانند تولید برق را به میزان کافی افزایش دهند. اما اینکه خودروهای برقی می‌توانند به دارایی یا بدهی برای شبکه برق تبدیل شوند، تا حد زیادی بستگی به زمان شارژ خودروها از سوی رانندگان خود دارند.
تقاضای برق در طول روز در نوسان است. تقاضا در ساعات روز بیشتر است و هنگام عصر به اوج خود می رسد. درصورتی که بسیاری از مردم خودروهای برقی خریداری کنند و سعی کنند درست هنگام بازگشت از محل کار به شارژ آن بپردازند – همانطور که خیلی‌ها در حال حاضر این کار را انجام می‌دهند – سیستم مجبور خواهد بود بار بیشتری را تحمل کند یا شرکت‌های برق را مجبور کند برق بیشتری از آنچه در حال حاضر قادر به تولید آن هستند، تحویل دهند.
به عنوان مثال، در کالیفرنیا، نگرانی‌ها مربوط به ظرفیت کل توان تولیدی ایالت‌ها نیست، بلکه مربوط به توانایی افزایش سریع تولید، در صورت افزایش تقاضا است. در سال 2018 حدود 150,000 خودروی برقی در کالیفرنیا فروخته شد – یعنی 8% از کل فروش خودروها در این ایالت.
دولت آمریکا پیش‌بینی می‌کند که خودروهای برقی تا سال 2030، 5.4% از برق این ایالت یا 17000 گیگاوات ساعت برق را مصرف خواهند کرد.
سیاتل‌سیتی‌لایت و دیگران به دنبال روش‌های مختلفی برای ارتقاء شارژ در زمان‌های ایده‌آل هستند. یکی از روش‌ها نرخ‌های روزانه است. برای شارژرهای سیاتل، کاربران در ساعات اوج مصرف روزانه 31 سنت به ازای هر کیلووات‌ساعت و در ساعات غیر اوج مصرف 17 سنت پرداخت خواهند کرد. این شرکت بر استفاده از ایستگاه‌های شارژ خود نظارت خواهد کرد، برای اینکه ببیند نرخ‌ها چقدر در انتقال شارژ به زمان‌های مطلوب‌تر مؤثر هستند.
بنابراین مسئله مهم، زمان است. به گفته سالی تالبرگ، رئیس کمیسیون خدمات عمومی میشیگان، که بر تأسیسات ایالتی نظارت دارد: “حتی اگر یک افزایش کلی در مصرف وجود داشته باشد، زمانی که این اتفاق می‌افتد واقعاً مهم است.”
یکی از راه‌حل‌ها برای انتقال زمان شارژ به ساعات غیر اوج مصرف، شارژ هوشمند است. سیستمی که در آن وسایل نقلیه به برق متصل هستند اما تا زمانی که سیگنالی از شبکه دریافت نکنند مبنی بر اینکه تقاضا به میزان کافی کاهش یافته است شارژ نمی‌شوند.
مسعود جورابچی، مدیر تجزیه و تحلیل اقتصادی شورای نیرو، که توسعه دهنده برنامه‌های نیرو برای منطقه شمال‌غرب ایالات متحده می‌باشد، گفته: “داشتن باری از نوع خودروهای برقی خوشایند است، زیرا از نظر زیست‌محیطی پاک‌تر است و به حفظ درآمد برای شرکت‌های تولیدکننده برق کمک می‌کند.”
منابع:
- https://doi.org/10.1038/d41586-021-02222-1
- آژانس بینالمللی انرژی نقش مواد معدنی حیاتی در انتقال انرژی پاک (IEA ، 2021) ؛ موجود در https://www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions
- بلومبرگ NEF چشم انداز خودروهای برقی 2021 (BNEF ، 2021) ؛ در https://about.bnef.com/electric-vehicle-outlook
- آژانس بینالمللی انرژی صفر صفر تا سال 2050: نقشه راه برای بخش انرژی جهانی (IEA ، 2021) ؛ در https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050
- https://www.pewtrusts.org/en/research-and-analysis/blogs/stateline/2020/01/09/electric-cars-will-challenge-state-power-grids
