Kuna arvatakse, et elektriautod toodavad vähem kasvuhoonegaase kui bensiinimootoriga autod, surub roheline liikumine elektriautosid üle maailma.
Kuid liitiumioonakudel, mis on vajalikud elektrisõidukite jaoks, on probleeme kasvuhoonegaaside heitkogustega tooraine kaevandamisel ja töötlemisel ning akude võimalikul kõrvaldamisel.
Kas elektriautode liitiumioonakudel on keskkonnamõjusid? Elektriautode müügi kasvades suurenevad kaevandamise ja utiliseerimisega seotud väljakutsed.
Liitium-ioonakud on väga kasulikud, mistõttu on need nii populaarsed. Kuna need kestavad kauem kui tavalised akud, tuleb neid harvemini vahetada, mis aitab kaudselt jäätmeid minimeerida.
Samuti mängivad need olulist rolli meie üleminekul taastuvatele energiaallikatele, kuna salvestavad päikese- ja tuuleenergiast saadavat üleliigset energiat, tagades järjepideva varustuse isegi siis, kui energiatoodang on madal.
Eeliste hulgas on järgmised:
Suur energiatihedus: Võrreldes teiste laetavate akutehnoloogiatega pakuvad liitiumioonakud suuremat energiatihedust. See on eriti kasulik väiksemate seadmete puhul, mille puhul kaal ja suurus on piiranguteks. Liitiumioonakude üks omadus on nende kerge kaal.
Pikem tsükli eluiga: Võrreldes konkurentidega on liitiumioonakudel tavaliselt pikem tsükli eluiga. Tänapäeval reklaamivad mitmed arvutid 24-tunnist aku tööiga.
Madal isetühjenemise kiirus ja kiirem laadimine: Võrreldes teiste laetavate akutüüpidega on liitiumioonakudel madalam isetühjenemise kiirus, mis tähendab, et nende energia hajub aeglasemalt, nii et laeng kestab kauem. Võrreldes teiste akutehnoloogiatega laevad nad ka kiiremini.
Mäluefekti puudumine: Teatud akudel on seisund, mida nimetatakse mäluefektiks ja mis lühendab nende eluiga, kui neid enne tühjenemist sageli laadida. See nähtus ei mõjuta liitiumioonakusid.
Kuju mitmekülgsus: Erinevalt traditsioonilistest akudest, mis on peamiselt ruudukujulised või ristkülikukujulised, on liitiumioonakud saadaval väga erinevates suurustes ja kujudes. See muudab need ühilduvaks paljude vidinatega.
Väiksem keskkonnamõju: Liitiumioonakudel on väiksem keskkonnamõju võrreldes teatud teiste laetavate akutehnoloogiatega. Vaatamata teatud ohtlikele ühenditele ei sisalda need kahjulikke raskmetalle, nagu plii või kaadmium, ning neid on lihtsam taaskasutada kui nende analooge.
Elektrisõidukite liitiumioonakude keskkonnamõjud
Kui liitiumakud on vigadeta ja neid ei kahjustata mingil viisil, kujul või kujul, peetakse neid keskkonnaohutuks. Neid peetakse ohtlikeks, kui need on katki või defektsed.
Defektsed liitiumakud on ebaõige kasutamise või kasutamise tagajärg. Näiteks liitiumakud võivad kahjustuda või lakata töötamast, kui neid ei käsitseta või hoitakse õigesti. Neid saab ka valesti laadida.
- Looduslike elupaikade kadumine
- Vee ammendumine
- Oht põliselanikele
- Mürgised kemikaalid
- Reostus kõrvaldamise tagajärjel
- Liitiumioonakude ringlussevõtust tingitud reostus
- Aku leketest tulenev reostus
1. Looduslike elupaikade kadumine
Liitiumi kaevandamisel kasutatavate maagikarjääride või soolalahuste kaevandamise hõlbustamiseks tuleb maa puhastada. Vajalik on eemaldada muld ja muld, kahjustada taimestikku ja puid ning hävitada looduslikke elupaiku , mis viib paratamatult ökosüsteemide ja bioloogilise mitmekesisuse kadumiseni.
2. Vee ammendumine
Liitiumi kaevandamise keskkonnamõju ulatub kaugemale kui maa puhastamine infrastruktuuri jaoks. Ekstraheerimisprotsess ise kahjustab keskkonda. eriti kui tegemist on soolaalade soolveega.
Suured veekogused, mida kasutatakse liitiumi ekstraheerimisel soolase soolvee meetodil, on üks peamisi keskkonnaprobleeme. Liitiumi eraldamiseks aurustustiikide abil on vaja tohutul hulgal vett. Tegelikult kulub ühe tonni liitiumi valmistamiseks umbes 2.2 miljonit liitrit vett.
Vesi pärineb maa-alustest allikatest, mis on seotud vaenuliku ja põlluharimatu kõrbemaa levikuga ning põhjavee taseme langusega naaberaladel.
Piiratud veevarude ülekasutamine ja liitiumi kaevandamise käigus tekkiv saastumine ohustab kohaliku elanikkonna juurdepääsu puhtale ja ohutule joogiveele.
Tšiili põhjaosas Salar de Atacama piirkonna veevarudest kahanes hämmastavalt 65% kaevandustegevuse tõttu, mis tekitas piirkonna põllumeestele täiendavat pinget ja sundides lähedalasuvaid elanikke leidma alternatiivseid veeallikaid.
3. Põliselanike ohustamine
Lõuna-Ameerika nn liitiumikolmnurk, mis on koduks mitmele põlisrahvaste hõimule, on koht, kus asub suurem osa soolveekogudest. Selle tulemusena on elanikele need liitiumi ekstraheerimisrajatised ja toimingud üha enam rahulolematud.
Nagu me juba mainisime, on liitiumi kaevandamine Tšiilis Salar de Atacama piirkonnas süvendanud põlisrahvaste ja liitiumi kaevandamise ettevõtete vahelisi konflikte.
Ligikaudu nelikümmend protsenti kogu maailmas toodetud liitiumist leidub Põhja-Tšiilis Atacama piirkonnas. Kuid teadlased ja põlisrahvaste kogukonnad hoiatavad, et piirkonna liitiumi kaevandamine laastab ökosüsteemi ja kahjustab nende kogukondade eluviisi.
Lisaks kasulikkusele on soolaalade all olev vesi nende populatsioonide jaoks kultuurilise ja vaimse tähtsusega. Näiteks vesi on eluallikas ja Põhja-Tšiili Atacama kõrbes elavate Likan-Antai inimeste vagaduse liikmed hindavad seda võrdselt.
4. Mürgised kemikaalid
Liitiumi ekstraheerimise ajal tekkivate ohtlike kemikaalide lekete võimalus on veel üks võimalik keskkonnakahjustuse põhjus . Salsalt-flatiini ekstraheerimistehaste aurustusbasseinides hoitavad ohtlikud kemikaalid võivad imbuda lähedalasuvatesse veeallikatesse.
Kahjulike ühendite näideteks on vesinikkloriidhape, mida lisatakse tahtlikult ekstraheerimise käigus, ja muud jäätmed, mis filtreeritakse välja.
Lisaks on keemilise saastumise võimalus mujal peale soolveekogumite. Kemikaale on vaja ka liitiumi kaevandamisel.
Hiinas asuv Ganzizhou Rongda liitiumikaevandus peeti 2009. aastal vastutavaks ohtlike materjalide juhtimise eest Liqi jõkke, mis läbib Tiibetit.
Kohalikud külaelanikud on rajatist süüdistanud veeteede reostamises, mille tagajärjel on hukkunud sadu jõest joonud jakisid, hävitatud väärtuslikku rohumaad ja lugematu arv kalu.
Tiibeti kohalikud kogukonnad, eriti liitiumkolmnurgas elavad põlisrahvaste hõimud, tunnevad samuti, et need looduslikult kaunid paigad on vaimse tähtsusega. Sel põhjusel ületab tekitatud kahju keskkonnaprobleemidest.
Liitiumakude täiendavate oluliste komponentide ohud
Liitiumi kaevandamine ei tähenda keskkonnakahjude lõppu. Kahjuks on liitium- ja liitiumioonakudes lisakomponente, mis peaksid samuti punaseid lippe heiskama.
Näiteks koobalti ja nikli komponentidega kaasnevad märkimisväärsed keskkonnakulud.
1. Koobalti kaevandamise probleem
Mõned Aafrika piirkonnad – enamasti Kongo Demokraatlik Vabariik ja Kesk-Aafrika – on koobaltikaevandused. Kuna koobalt on isegi kaevandamise ajal äärmiselt mürgine, kujutab see endast olulist keskkonnariski.
Praegu toodetakse 70% maailma koobaltist ja arvatakse, et Kongo DV-s on pool maailma maardlatest.
Probleemi teeb veelgi hullemaks asjaolu, et metalli järsu hinnatõusu tõttu on suurenenud käsitöönduslike kaevanduste ehk ekspromptasutuste, mis kasutavad materjali koristamiseks sageli lapstööjõudu, arv. Töötajatel keelatakse sageli kaitsevarustust ja väljatõmbeprotseduurid on äärmiselt ohtlikud.
Lisaks inimtegevusest tulenevatele kuludele kaasnevad nende ad hoc kaevandustöödega ka keskkonnakulud. Kontrollimatu mürgiste jäätmete kõrvaldamine hävitab põllumajandust, kahjustab veevarusid ja halvendab maastikke.
Koobaltikaevanduste ümbruses asuvates veekogudes tehtud uuringutes on täheldatud kalu, mille koobaltisisaldus on märkimisväärne. See saaste hävitab ökosüsteeme ja inimesed võivad kergesti mürgiseid mineraale hankida, süües kala või juues samast allikast pärit vett. Samuti kujutab koobalt tõsist ohtu inimeste tervisele oma võimaliku kantserogeensuse tõttu.
2. Nikli kaevandamise probleem
Sarnaselt olukorraga koobalti puhul on ka nikli kaevandamisega seotud keskkonnaprobleeme.
Lisaks sellele, et nikkel on liitiumakude oluline komponent, on see metall, mida kasutatakse laialdaselt paljudes teistes kaubanduslikes ja tööstuslikes toodetes. Sellest hoolimata on selle metalli kaevandamist seostatud keskkonnaprobleemidega, nagu pinnaseerosioon , vee- ja õhusaaste ning looduslike ökosüsteemide hävimine.
Enamik niklikaevandusi asub Austraalias, Kanadas, Indoneesias, Venemaal ja Filipiinidel. Kaevandamisprotsessi reguleerivad reeglid ja poliitika on nendes riikides erinevad.
Nikli ekstraheerimisega kaasneb märkimisväärne oht, kuna see eraldab vääveldioksiidi voole ja tolmu, mis sisaldab vaske, koobaltit, kroomi ja niklit, mis võib põhjustada vähki. Seetõttu võivad ohtlikud nikli kaevandamistööd seada töötajad, lähedalasuvad kogukonnad ja keskkonna ohtu, olenevalt riiklikest õigusaktidest.
5. Reostus kõrvaldamise tulemusena
Liitiumakudes sisalduvad kemikaalid, nagu mangaan, koobalt ja nikkel, võivad ebaõige käsitsemise korral olla keskkonnale ohtlikud. Lõpuks saastavad nad vett ja hävitavad vee-elustiku, kui nad puutuvad kokku ökosüsteemide ja veevarustussüsteemidega.
Üks viis akujäätmete kõrvaldamiseks on prügimägedes ja akude ringlussevõtu tehastes tulekahjude süütamine , mis arvatakse samuti kahjustavat õhku. Lisaks on liitiumakude ringlussevõtt kulukas.
6. Liitiumioonakude ringlussevõtust tingitud reostus
Tavaliselt avaldab materjali taaskasutamine keskkonnale kahjulikku mõju. Näiteks pürometallurgia on üks energiamahukatest protsessidest, mille käigus eraldub kasvuhoonegaase ja muid õhku saastavaid saasteaineid. Lisaks on tavaliselt ohtlik aine, mida nimetatakse "mustaks massiks", mis võib põhjustada suuri terviseprobleeme.
Teine kahjulik ja keskkonda saastav kaevandamistava on pürometallurgiline ringlussevõtt. Selle mõjud põhjustavad fotokeemilisi reaktsioone ja osoonikihi hävimist, mis mõlemad aitavad kaasa globaalsele soojenemisele.
Kasutades ökoloogiliselt vastutustundlikke prügi kõrvaldamise meetodeid, saab neid mõjusid leevendada või isegi tagasi pöörata.
Kuigi hüdrometallurgia eraldab oluliselt vähem kasvuhoonegaase, tuleb siiski jälgida, et veekogusse visatud jäätmed oleksid happevabad. On kindlaks tehtud, et hüdrometallurgilised ringlussevõtu protsessid ohustavad keskkonda, eriti magevee ökosüsteeme, ja põhjustavad maa hapestumist.
7. Aku leketest tulenev reostus
Liitiumakude puhul näitab elektrolüüdi lekkimine tavaliselt viga või aku riket. Aku plahvatus on selle lekkega seotud üks peamisi ohutusprobleeme. Patareide õhkutõusmise vältimiseks on oluline pidevalt ja korrapäraselt kontrollida, kas akusid pole lekkeid või kahjustusi.
Järeldus
See väljend „Pannilt välja tulle” võib kõige paremini väljendada meie kasvavat sõltuvust liitium- ja liitiumioonakudest. Liitiumakude kasutamine võib tõepoolest vabaneda sõltuvusest äärmiselt kahjulikest fossiilkütustest.
Kuid sellel on hind: nende akude valmistamiseks vajaliku tooraine kaevandamine on keskkonnale äärmiselt kahjulik.