آیا باتری های لیتیومی می توانند برای ساخت باتری های جدید بازیافت شوند؟

با رشد شدید تقاضا برای خودروهای الکتریکی در دهه‌های آینده، نیاز به راهی برای بازیافت باتری‌های قدیمی نیز افزایش یافته است. برخی از کارخانه‌های باتری و کارشناسان بازیافت شروع به همکاری برای مقابله با مشکل قریب‌الوقوع کرده‌اند. هدف اصلی این است که بازیافت باتری رقابتی و سودآور باشد.

باتری‌های لیتیومی برای تامین انرژی دستگاه‌های مختلف مانند ماشین‌ها، شبکه‌های برق، لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شوند و حاوی فلزات با ارزش و سایر موادی هستند که می‌توانند بازیابی، پردازش و استفاده مجدد شوند. باتری های لیتیومی انرژی زندگی میلیون ها نفر را هر روز تامین می کنند.

لیتیوم-آهن-فسفات یکی از ایمن ترین انواع باتری لیتیوم یونی در بازار است. ولتاژ اسمی یک سلول LFP 3.2 ولت است. بنابراین یک باتری 12.8 ولتی LFP از 4 سلول به صورت سری تشکیل شده است. و یک باتری 25.6 ولتی شامل 8 سلول است که به صورت سری به هم متصل شده اند.

باتری لیتیوم-آهن-فسفات برای استفاده نیازی به شارژ کامل ندارد. مزیت اصلی آن این است که عمر استفاده از آن حتی زمانی که از آنها بدون شارژ کامل استفاده می‌کنید بهبود می ‌یابد. برخی از بخش‌های خوب دیگر عملکرد دوچرخه‌سواری عالی، محدوده دمای عملیاتی گسترده، مقاومت داخلی کم و راندمان بالا هستند. در مواردی مانند خارج از شبکه، بهره وری انرژی خورشیدی می تواند از اهمیت حیاتی برخوردار باشد. باتری‌های لیتیوم-آهن-فسفات می‌توانند به بازده انرژی 92 درصد برسند. در مقابل، یک باتری لیتیوم-آهن-فسفات همچنان در شرایط تخلیه کم عمق 90 درصد راندمان را به دست می آورد.

لیتیوم چیزی است که دانشمندان آن را چگال انرژی می‌دانند و نسبت به اندازه و وزن آن، یک پانچ قدرتمند را جمع‌آوری می‌کند. رایج ترین مفاهیم در مورد باتری ها چگالی انرژی و چگالی توان است. چگالی انرژی بر حسب وات ساعت بر کیلوگرم اندازه گیری می شود و مقدار انرژی است که باتری می تواند ذخیره کند. چگالی توان بر حسب وات بر کیلوگرم اندازه گیری می شود و مقدار توانی است که می توان توسط باتری های لیتیوم یونی با استفاده از واکنش های شیمیایی تولید کرد. هنگامی که باتری ها تخلیه و شارژ می شوند، یون های لیتیوم بین کاتد الکترولیت و آند داخل باتری ها به جلو و عقب حرکت می کنند. با این حال، این می تواند یک بخش خطرناک از آن باشد، زیرا ممکن است باعث آتش سوزی یا انفجار در صورت عدم شارژ صحیح آنها شود.

یکی از دلایل اصلی بازیافت باتری‌های لیتیومی به دلیل اثرات منفی زیست‌محیطی آن است که خاک و آب‌های زیرزمینی را آلوده کرده و اکوسیستم‌ها و به طور کلی سلامت انسان را تهدید می‌کند. استخراج لیتیوم با کاهش پوشش گیاهی، افزایش دما و افزایش خشکسالی در منطقه ذخیره ملی مرتبط است. نقطه ضعف سیاسی استخراج لیتیوم این است که 50 درصد از تولید کبالت جهان از جمهوری دموکراتیک کنگو تامین می‌شود و با درگیری‌های مسلحانه، استخراج غیرقانونی معادن، نقض حقوق بشر و اقدامات مضر زیست‌محیطی مرتبط است.

بازیافت باتری‌ها مزایای سیاسی و اقتصادی می‌افزاید و مقدار موادی که به محل‌های دفن زباله می‌روند را کاهش می‌دهد. عمر بازیافت چندگانه باعث کاهش آلودگی محیط زیست و نیاز به مواد معدنی می شود.

از آنجایی که جهان به دنبال انتقال به وسایل نقلیه برقی و ذخیره انرژی تجدیدپذیر است، این نگرانی در مورد مکان و نحوه استفاده از باتری های فعلی تبدیل شده است. کارخانه‌های باتری در سراسر جهان اکنون به دنبال بازیافت باتری‌های مستعمل هستند تا کمبود مواد را برطرف کنند. چالش‌های اصلی بازیافت باتری‌های لیتیومی فعلی ناشی از عوامل اقتصادی است. لیندا ال گینز از آزمایشگاه ملی آرگون می‌گوید: «دلایل زیادی وجود دارد که چرا بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی هنوز یک روش جهانی شناخته شده نیست.

سازندگان خودروهای الکتریکی مانند نیسان شروع به استفاده مجدد و استفاده مجدد از باتری های خود به روش های مختلف کرده اند تا به کاهش مصرف انرژی در حین استخراج و ضایعاتی که هر باتری در پایان عمر خود ایجاد می کند، کمک کند. چندین آزمایشگاه و دانشمند نیز روی پالایش روش‌های بازیافت کارآمدتر کار کرده‌اند تا در نهایت روشی سازگار با محیط زیست برای بازیافت باتری‌ها را استاندارد کنند. مواد بازیابی و بازسازی شده از باتری های قدیمی به طور بالقوه می توانند برای ساخت باتری های جدید استفاده شوند که هزینه های ساخت را کاهش می دهد.

دیدگاه‌ خود را بنویسید لغو پاسخ