أحد التحذيرات الرئيسية لانتشار السيارات الكهربائية هو السؤال عما سنفعله بكل بطاريات السيارات هذه بمجرد انتهاء وقتها. هناك أيضًا قلق بشأن التأثير البيئي لتعدين الليثيوم ، ناهيك عن تأثير المعادن الأساسية الأخرى ، مثل الكوبالت والنيكل. دعنا نأخذ بعض الوقت لنلقي نظرة على ما يدخل في بطاريات السيارات الكهربائية ، وأين تذهب عند نفادها ، وما إذا كانت المركبات الكهربائية في النهاية لا تزال الخيار الأفضل للبيئة.
هل بطاريات المركبات الكهربائية قابلة لإعادة التدوير؟
بطاريات المركبات الكهربائية قابلة لإعادة التدوير بدرجة كبيرة. يمكن استخلاص أكثر من 95٪ من مكونات بطارية الليثيوم أيون عن طريق المعالجة بالمعدن المائي. يتضمن ذلك طحن مكونات البطارية وتشغيلها من خلال محلول حمضي. سلسلة من المذيبات وجولات الطلاء الكهربائي قادرة على سحب العناصر الفردية من المحلول. إن استعادة الصهر أمر شائع ولكنه أكثر كثافة للطاقة وأقل فعالية. التلوث الناجم عن عملية إعادة التدوير هذه لا يكاد يذكر. تكمن المشكلة الآن في أنه ليس لدينا ما يكفي من مرافق إعادة التدوير التي تعمل حاليًا على النطاق المطلوب لتلبية طوفان بطاريات المركبات الكهربائية التي تنتهي صلاحيتها. نقوم حاليًا بإعادة تدوير حوالي 5٪ فقط من بطاريات الليثيوم أيون الخاصة بنا ، ولكن لحسن الحظ ، فإن القيمة المتزايدة لليثيوم والكوبالت والنيكل تجعل احتمالية استعادتها أكثر جاذبية.
قد يكون جعل عملية إعادة التدوير مربحة أمرًا صعبًا ، اعتمادًا على المواد التي تستهدفها ، ولكن هذه الدراسة تقلل الاقتصاد جيدًا.
“تحقق معظم طرق العمليات إنتاجية عالية للمعادن القيمة مثل الكوبالت والنحاس والنيكل. بالمقارنة ، يتم استرداد الليثيوم فقط في عمليات قليلة وبإنتاجية أقل ، وإن كانت ذات قيمة اقتصادية عالية. يعد استرداد المكونات منخفضة القيمة من الجرافيت والمنغنيز والمذيبات بالكهرباء أمرًا ممكنًا تقنيًا ولكنه يمثل تحديًا اقتصاديًا “.
ما هو الأثر البيئي لتعدين الليثيوم؟
على الرغم من كون الليثيوم مكونًا حيويًا للبطاريات ، إلا أنه يشكل حوالي 11٪ فقط من الكتلة الكلية للخلية. يمكنك أن ترى كيف تؤثر في كيمياء البطارية هنا. تنتج أستراليا وتشيلي والصين نصيب الأسد من إمدادات الليثيوم في العالم. تستهلك تطبيقات السيارات حوالي 31 ٪ من هذا العرض ، ولكن من المتوقع أن يستمر هذا الطلب في مسار تصاعدي حاد.
هناك طريقتان لاستخراج الليثيوم: المسطحات الملحية وتعدين الصخور الصلبة. عندما يتم استخراج خام الإسبودومين الصلب ، يتم تكسيره ، وفصله ، وتعريضه لحمام حامضي ، وفي النهاية ، يمكن إخراج كبريتات الليثيوم من الخليط. هذه طريقة تعدين تقليدية للغاية مع جميع المخاطر المعتادة لتجمع الملوثات في برك المخلفات. إنها عملية رخيصة نسبيًا مقارنة بمعالجة الملح المسطح ولكنها تنتج أيضًا منتجًا منخفض الجودة. تعتمد أستراليا ، التي تمتلك 46٪ من إنتاج الليثيوم في العالم ، بشكل كبير على تعدين الصخور الصلبة. نظرًا لأن هذه الطريقة كثيفة العمالة ، فليس من المستغرب أنها تنتج ثلاثة أضعاف الانبعاثات لكل طن متري من الليثيوم ، مقارنة بالمسطحات الملحية.
يتم إنشاء المسطحات الملحية عندما يتم ضخ المياه تحت الأرض وتعود إلى السطح بالمعادن الذائبة. ينتشر هذا المحلول الملحي عبر برك واسعة ليتبخر ، تاركًا وراءه المعادن المراد فصلها ومعالجتها. المسطحات الملحية شائعة في مثلث متداخل بين تشيلي والأرجنتين وبوليفيا. خلقت جبال الأنديز القريبة رواسب كبيرة ليست بعيدة عن السطح بفضل النشاط الحراري الأرضي الذي يرشح المعادن من الصخور البركانية. كما يعزز الارتفاع العالي التبخر بشكل أسرع في أحواض المياه المالحة.
التكلفة الرئيسية لاستخراج الليثيوم في المسطحات الملحية هي استخدام المياه. ومع ذلك ، فإن الحصول على الأرقام الدقيقة يمثل تحديًا. تتراوح التقديرات من 250 جالونًا من الماء لكل رطل من الليثيوم ، وصولًا إلى مليون جالون. تشير البيانات من الحكومة التشيلية إلى أن إنتاج المحلول الملحي في مسطحات أتاكاما يفوق قدرة الخزان الجوفي على إعادة الشحن بحوالي 30٪. يتم استخدام حوالي 65٪ من مياه المنطقة لتعدين الليثيوم. تتم هذه العمليات في الصحاري حيث تكون إمدادات المياه ضعيفة بالفعل بالنسبة للسكان المحليين وتفرض ضغوطًا إضافية على الزراعة المحلية. علاوة على التعامل مع المياه النادرة بشكل متزايد في الأماكن الأكثر جفافاً على وجه الأرض ، فإن مجموعات السكان الأصليين التي تعيش في المناطق المجاورة معرضة أيضًا لخطر التعامل مع المواد المهجورة والنظم البيئية المعطلة بسبب صناعة التعدين. تعرض العديد بالفعل لهذا النوع من الإساءة من شركات التعدين الدولية في الماضي. ونتيجة لذلك ، فقد واجهوا معارضة شديدة للمشاريع الجديدة أو ادعوا ملكية كبيرة لها.
ماذا عن المواد الأخرى المستخدمة في البطاريات؟
تحتوي البطاريات على كميات كبيرة من المواد الأخرى ، مثل النيكل والكوبالت والجرافيت.
يتم استخراج الكوبالت بشكل أساسي من الكونغو ، التي تنتج ما يقرب من نصف إمدادات العالم. أدى الاستثمار الصيني الضخم إلى إنشاء العديد من عمليات التعدين الصناعية لتلبية متطلبات الإنتاج الخاصة بهم ، ولكن غالبًا ما يتم استبعاد العمال المحليين من هذا المشروع. وبدلاً من ذلك ، فقد تم إهمالهم لحفر مناجمهم الحرفية مع القليل من احتياطات السلامة وقليل من سبل الانتصاف في حالة الإصابة. ينتهي بهم الأمر ببيع الكوبالت الخاص بهم إلى نفس التجار الذين ينقلون الكوبالت المستخرج صناعياً إلى مصافي التكرير في الصين.
إنتاج النيكل أقل تكلفة ، ولكن ليس بدون تكاليفه. يتم تعدينها على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم ، حيث تقدم إندونيسيا حوالي 30٪ من إجمالي المعروض. يذهب معظمها في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ ، و 6٪ فقط في صناعة البطاريات.
هل لا تزال المركبات الكهربائية أفضل للبيئة بمجرد حساب إنتاج البطاريات وإعادة تدويرها؟
بشكل جماعي ، قد يبدو ذلك وكأنه تكلفة عالية لجعل مركباتنا الكهربائية حقيقة واقعة. تُظهر تقييمات دورة الحياة التي تقارن السيارات الكهربائية بالسيارات التقليدية أن المركبات الكهربائية محملة مسبقًا بالانبعاثات بفضل تكلفة البطاريات. حيث يكون هذا الاختلاف على مدى عمر السيارة. تجعل محركات الاحتراق الداخلي السيارات أكثر انبعاثًا بنسبة تتراوح بين 60٪ و 68٪ مقارنة بالمركبات الكهربائية في الولايات المتحدة. بالنظر إلى الدور الضخم الذي يقوم به الوقود في هذا الحساب ، فإن تنظيف الشبكة الكهربائية يكاد يكون بنفس أهمية الحصول على مجموعة من المركبات الكهربائية على الطريق. يمكن أن يتراوح متوسط التوفير في الانبعاثات في أوروبا بين 28٪ و 72٪ اعتمادًا على كيفية شحن السيارات الكهربائية.
في النهاية ، لا تزال المركبات الكهربائية تحولًا ضروريًا لإحداث تأثير في الانبعاثات العالمية. ومع ذلك ، لا يزال أولئك الذين يعيشون بالقرب من المناجم لديهم ثروة من التحديات المكدسة ضدهم. إنهم يواجهون الآثار البيئية القبيحة للتعدين قبل آثار تغير المناخ بوقت طويل. سوف تحتاج الحكومات إلى القيام بعمل أفضل في محاسبة صناعة التعدين على الإدارة السليمة للموقع قبل أن نتعجرف بشأن ملء مستقبل أخضر مليء بالسيارات الكهربائية.