首页 > 科技资讯 > 电气化交通待解关键问题:电池回收
据外媒报道,电气化交通是解决迫在眉睫的气候危机的关键之一。道路上的电动汽车越来越多、耗油的汽车越来越少,司机燃烧的化石燃料也就越来越少、排放到大气中的温室气体也越来越少。但随着电动汽车越来越受欢迎,它们也带来了另一个环境挑战,即一旦它们离开道路,该如何处理它们的电池。

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资料图

根据今天发表在《自然》上的一篇新论文,这些电池开始堆积成了一个问题。人们将不得不需要回收许多电池,但从电动汽车回收回来的锂离子电池中获取有用的材料仍非常繁琐且危险。幸运的是,这并不代表没有希望。这篇论文的作者表示,制度上的改变--比如在设计电池时考虑到回收利用以及使用机器人自动拆卸--可能会重塑电池的回收利用。反过来,这些改进可以通过使用旧电池来提供制造新电池所需的材料从而使电动汽车更加环保。

2017年,全球电动汽车销量超100万辆。该研究的作者估计,仅这些汽车最终就会产生25万吨的废弃电池组。如果它们最终都被扔进了垃圾填埋那么它们将面临被称为“热逃逸”的风险,这基本上是电池中的化学反应,它会导致电池升温并可能达到燃烧或爆炸的程度。

但垃圾填埋场爆炸并不是避免丢弃旧电池的唯一理由。事实上,当它们在被从车里拿出来后很长一段时间内都是有用的。就像人们使用手机一样,随着时间的推移可能会因为电池无法长时间充电的问题而选择更换电池或购买新手机。据了解,当崭新电池使用过后可以保持和放电高达80%的电力,这就引出了一些关于如何处理首批上市的电动汽车电池的聪明解决方案。今年,丰田就推出了一项计划,它将旧电动汽车的电池跟太阳能电池板配对,然后一同为日本的7- 11便利店供电。由于重新利用这些电池可以赚钱,所以找到二次利用的应用已经超过了回收的努力。

这项研究的联合作者、阿贡国家实验室系统分析师Linda Gaines指出:“如果你让它有利可图,那么人们就会去做。然而现在,由于没有系统、没有(回收电动汽车电池)基础设施所以真的没有什么明显的迹象显示这是有利可图的业务。”

对此,Gaines及其合著者们看到了一个正在出现的机会,即利用旧电池材料来满足对新型汽车电池的需求。电动汽车的锂电池是用钴制造的,钴是一种主要在刚果开采的矿物。但由于该地区对钴的需求不断增长已经导致有人指控称开采钴会造成童工和其他社会和环境问题。因此,来自伯明翰大学的研究员、这项研究的主要作者Gavin Harper认为,在某些情况下,回收电池并将这些有价值的材料重新利用到新制造业中比重复使用电池更有意义。“将钴从电池中取出,并在早期将其制成新电池是否更好?”他问道。

不过为了能将电池回收到日益增长的电动汽车市场所需要的规模,该行业将需要解决一些关键的挑战:首先,现在的电池不是为便于拆卸而设计的,这意味着未来的电池设计最好能采用同一种标准且易于拆卸;然后是使用机器人拆卸电池,这样既能解决人类工人在这过程当中面临的危险而且还能加快速度。

两位作者计划开始对他们提出的解决方案进行试验,不过目前机器人拆解电池的装配线仍需数年时间。

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