Jedną z głównych niewiadomych pozostaje pytanie, co zrobimy z tymi wszystkimi akumulatorami samochodowymi, gdy ich czas się skończy. Warto też zastanowić się nad wpływem na środowisko wydobycia litu oraz innych metali, takich jak kobalt i nikiel. Wszystkie one niezbędne są do produkcji akumulatorów do powstających w coraz większych ilościach samochodów elektrycznych.

Czy akumulatory z samochodów elektrycznych nadają się do recyklingu?

Akumulatory w dużym stopniu nadają się do recyklingu. Ponad 95% składników akumulatora litowo-jonowego można wyekstrahować za pomocą hydrometalurgii. Obejmuje to mielenie elementów akumulatora i przepuszczanie ich przez kwaśny roztwór. Seria rozpuszczalników i rund galwanicznych jest w stanie wyciągnąć poszczególne elementy z roztworu. Odzyskiwanie z wytapiania jest powszechne, ale bardziej energochłonne i mniej efektywne. Zanieczyszczenia spowodowane tym procesem recyklingu są znikome. Obecnie problemem jest to, że nie mamy wystarczającej liczby zakładów recyklingu działających na skalę niezbędną do sprostania zalewowi akumulatorów, które kończą swój okres eksploatacji. Obecnie poddajemy recyklingowi tylko około 5% akumulatorów litowo-jonowych, ale na szczęście rosnąca wartość litu, kobaltu i niklu sprawia, że perspektywa ich odzyskiwania jest znacznie bardziej atrakcyjna.

Sprawienie, by proces recyklingu był opłacalny, może być wyzwaniem. Wszystko zależy od materiałów, jakie chcemy odzyskiwać. Większość dostępnych obecnie procesów pozwala odzyskiwać sporo cennych metali – kobaltu, miedzi i niklu. Dla porównania lit jest odzyskiwany tylko w kilku procesach i z niższą wydajnością, choć ma wysoką wartość ekonomiczną. Natomiast odzyskiwanie niskowartościowych składników — grafitu, manganu i rozpuszczalników elektrolitycznych jest technicznie wykonalne, ale w tej chwili nieopłacalne.

Jaki jest wpływ wydobycia litu na środowisko?

Chociaż lit jest niezbędnym składnikiem baterii, stanowi tylko około 11% całkowitej masy ogniwa. Australia, Chile i Chiny produkują lwią część światowych dostaw litu. Zastosowania motoryzacyjne pochłaniają około 31% tej podaży, ale oczekuje się, że popyt będzie nadal gwałtownie rosnąć. Przy okazji podnoszą się głosy, że może dojść do sytuacji, że wydobycie litu nie będzie w stanie dogonić zapotrzebowania, ze względu na gwałtowny przyrost ilości produkowanych samochodów elektrycznych.

Istnieją dwa sposoby wydobywania litu: solniska i wydobycie twardych skał. Kiedy wydobywana jest twarda ruda spodumenu, jest ona rozkładana, oddzielana, poddawana kąpieli kwasowej, a ostatecznie z mieszanki można wydobyć siarczan litu. Jest to bardzo tradycyjna metoda wydobywcza ze wszystkimi typowymi zagrożeniami gromadzenia się zanieczyszczeń w stawach osadowych. Jest to stosunkowo tani proces, ale powstaje wtedy produkt o niższej jakości. Metoda ta jest też najbardziej energochłonna, a więc nie jest niespodzianką, że powoduje około trzykrotne zwiększenie emisji na tonę litu w porównaniu do solnisk. Australia, z aż 46% światowej produkcji litu, w dużej mierze opiera się na wydobyciu skał twardych.

Solniska powstają, gdy woda jest pompowana pod ziemię i wraca na powierzchnię wraz z rozpuszczonymi minerałami. Ta solanka jest rozprowadzana w szerokich basenach, aby ją odparować, pozostawiając minerały do oddzielenia i przetworzenia. Jest to metoda popularna w Chile, Argentynie i Boliwii. Pobliskie Andy stworzyły duże złoża pod powierzchnią dzięki aktywności geotermalnej, która wypłukuje minerały ze skał wulkanicznych. Wyższa wysokość sprzyja również szybszemu odparowywaniu w basenach solankowych.

Głównym kosztem wydobycia litu w solankach jest zużycie wody. Dokładne liczby są w tym wypadku trudne do oszacowania. Dane rządu chilijskiego sugerują, że wydobycie litu zużywa aż 65% wód regionu. Cierpi na tym lokalna ludność oraz rolnictwo.

To nie koniec problemów, bo trzeba tutaj liczyć się z dużo groźniejszymi długofalowymi następstwami, jak odpady poprodukcyjne i zaburzone ekosystemy. Wiele społeczności lokalnych zaczęło się sprzeciwiać rabunkowej polityce firm wydobywczych i domagać się zadośćuczynienia finansowego, a niektórym udało się nawet zablokować powstanie nowych kopalń.

Pozostałe surowce używane do produkcji akumulatorów do samochodów elektrycznych.

Baterie zawierają mnóstwo innych materiałów, takich jak nikiel, kobalt i grafit. Kobalt wydobywany jest głównie w Kongo, które produkuje mniej więcej połowę światowych zasobów. Wielkie chińskie inwestycje doprowadziły do powstania wielu przemysłowych zakładów górniczych w celu zaspokojenia ich potrzeb produkcyjnych, ale miejscowi pracownicy są często wykluczani z tego przedsięwzięcia. Próbują ratować się, organizując biedaszyby, ale praca w nich powoduje wiele wypadków. Ostatecznie i tak sprzedają wydobyty przez siebie kobalt tym samym handlarzom, którzy przewożą kobalt wydobywany przemysłowo do rafinerii.

Produkcja niklu jest mniej szkodliwa dla środowiska, ale nie oznacza to, że go nie dewastuje. Nikiel jest wydobywany na całym świecie, a Indonezja dostarcza około 30% całkowitej podaży. Większość zużywana jest na produkcję stali nierdzewnej, a tylko 6% na baterie.

Czy pojazdy elektryczne są ekologiczne?

Ogólnie rzecz biorąc, urzeczywistnienie planów wprowadzenia samochodów elektrycznych może być kosztowne dla naszego środowiska. Oceny cyklu życia porównujące samochody elektryczne z tradycyjnymi pokazują, że pojazdy elektryczne są bardzo mocno obciążone emisją z powodu produkcji akumulatorów.

Jednak różnica pojawia się w trakcie eksploatacji obu rodzajów pojazdów. Silniki spalinowe powodują, że samochody są od 60% do 68% bardziej emisyjne niż pojazdy elektryczne. Dlatego niezmiernie ważne jest doprowadzeni do sytuacji, w której wydobycie składników niezbędnych do produkcji akumulatorów oraz ich recykling będą sprzyjały środowisku. Obecnie szacuje się, że średnie ograniczenie emisji w Europie może wynosić od 28 do 72%, w zależności od tego, jak będą powstawały baterie, jak szybko będą traciły żywotność i tu pojawia się temat ich odpowiedniego ładowania oraz jak będą przetwarzane. Dopiero wtedy rewolucja elektryczna na drogach zaczyna mieć sens.

Powszechnie uważa się, że przejście na pojazdy elektryczne jest jedynym sposobem, żeby zniwelować globalną emisję dwutlenku węgla. Jednak trudno wytłumaczyć to ludziom mieszkającym w pobliżu wspomnianych wcześniej kopalń oraz składowisk odpadów. Rządy krajów, w których odbywa się wydobywanie metali niezbędnych do produkcji akumulatorów, stoją przed ogromnymi wyzwaniami. Muszą pogodzić rachunek ekonomiczny ze zrównoważonym oddziaływaniem na środowisko naturalne, żeby nie doprowadzić do jego degeneracji w imię wprowadzania ekologicznych samochodów elektrycznych.