جهان به وسایل الکترونیکی بسیار وابسته است، برای مثال هر ماه حدود ۱۰۰ میلیون تلفن هوشمند به فروش میرسد. در حال حاضر یکی دیگر از ابزارهای ضروری زندگی مدرن، یعنی خودروها، نیز در حال الکتریکی شدن هستند. هرچند که باتری تلفن همراه هوشمند فقط چند گرم از مواد کمیاب زمین مثل لیتیوم را استفاده میکند، اما باتری خودروهای برقی حدود بیش از ۱۰ کیلوگرم از این مواد را مورد مصرف قرار میدهند.
چنین موضوعی باعث ایجاد نگرانی برای افراد بسیاری شده که آیا در دنیا به اندازه کافی مواد معدنی برای تهیه باتری وجود دارد تا خودروهای برقی بتوانند از آن استفاده کنند؟
در هر حال باید توجه داشته باشید که مواد معدنی مورد نیاز برای ساخت باتری خودروهای برقی، به راحتی یافت نمیشوند. تقاضای پیشبینی شده برای باتریهای این خودروها ممکن است از ظرفیت فعلی استخراج لیتیوم بیشتر باشد و علاوه بر لیتیوم، مواد دیگری مثل نیکل، کبالت، گرافیت، منگنز و روی نیز مورد نیاز هستند.
کشورهای بسیاری در دنیا تلاش دارند تا با افزایش پذیرش خودروهای برقی در جاده، از سال ۲۰۳۵ بتوانند فروش خودروهای بنزینی را در کشور خود متوقف کنند و حملونقل را به سوی برقیشدن سوق دهند. کارشناسان پیشبینی میکنند که تا سال ۲۰۳۱، ۴۰ درصد از تمامی خودروهای جدیدی که در جهان به فروش خواهد رسید، برقی خواهد بود. این آمار، تعداد بسیاری از باتری و خودرو را شامل میشود و به پیشبینی شرکت تحقیقاتی برنشتاین، تا سال ۲۰۳۰ حدود ۲۷۰۰ گیگاوات ساعت ظرفیت باتری مورد نیاز خواهد بود.
بدیهی است که زنجیره تامین باتری با سرعت زیادی در حال گسترش است و هر کشوری در تلاش است یکی از کارخانههای بزرگ تولید باتری را تامین کند. این وضعیت نتیجه مستقیم عرضه و تقاضا است و کارشناسان معتقدند دنیا در نهایت قادر خواهد بود با تقاضای فزاینده برای این مقدار باتری، مقابله کند. اما این موضوع چطور ممکن میشود؟
روشهای تامین نیاز به باتری
برنامههای مختلفی برای افزایش تولید باتری و تامین نیاز مصرفکنندگان وجود دارد که میلیاردها دلار سرمایهگذاری روی آن انجام شده است. در ادامه به شرح آنها میپردازیم.
نیاز به معادن جدید
آژانس بینالمللی انرژی پیشبینی میکند که برای تامین میزان تقاضای خودروهای برقی تا سال ۲۰۳۰، به ۵۰ معدن جدید لیتیوم، ۶۰ معدن جدید نیکل و ۱۷ معدن جدید کبالت نیاز خواهد داشت. بهرهبرداری از این معادن معمولا ۱۵ سال طول میکشد، اما برای تسریع این فرآیند، خودروسازان در حال حاضر به طور مستقیم با شرکتهای معدنی همکاری میکنند و با تامین منابع مالی آنها تلاش دارند به فرآیند استخراج سرعت بیشتری ببخشند. البته باید توجه داشت هنوز مشخص نیست چه زمانی با کمبود لیتیوم مواجه خواهیم شد و در حال حاضر در جهان به اندازه لیتیوم وجود دارد تا آینده خودروهای برقی تامین شود، در واقع چالش اصلی ایجاد ظرفیت کافی برای استخراج آنهاست.
بازیافت باتری
در حال حاضر میلیونها خودروی برقی دارای باتری لیتیوم یونی در سراسر جهان فروخته میشوند. وقتی این خودروها به پایان عمر خود میرسند، باید باتری آنها بازیافت شود یا به دلایل ایمنی و سازگاری با محیط زیست، به درستی دور ریخته شوند. یکی از نگرانیهای موجود درباره خودروهای برقی این است که باتریها به چه نحوی دور ریخته میشوند و چطور میتوان آنها را مجددا مورد استفاده قرار داد؟
بازیافت باتری خودروهای برقی فرآیندی است که باعث صرفهجویی در مصرف مواد معدنی و آلودگی ناشی از استخراج آنها میشود و به پشتوانه آن، روند تولید خودروهای برقی با محیط زیست سازگارتر خواهد بود. برای بازیافت، باتریها به شرکتهای تخصصی منتقل میشوند تا جداسازی مواد مختلف آن انجام گردد. سیم مدار، پلاستیک و سلولهای باتری جدا میشوند تا فلزات مختلف موجود در آنها مثل نیکل و لیتیوم، خالص شوند. بعد از دفع صحیح پسماندهای غیرقابل استفاده، باقی مواد مجددا قابل مصرف خواهند بود.
هرچند که پلاستیکها قابل بازیافت نیستند اما بخش کوچکی از وزن کل باتری خودروهای برقی را تشکیل میدهند. در نظر داشته باشید که فلزاتی مثل کبالت و نیکل که اغلب در باتریهای لیتیوم یون استفاده میشوند گران هستند و تحت شرایطی سخت استخراج میشوند. پس بازیافت باتریها میتواند بسیار به صرفه باشد و آسیب کمتری به طبیعت وارد کند. علاوه بر این، صرفهجویی در نیکل و کبالت میزان مواد معدنی موردنیاز برای استخراج را کاهش میدهد، مخصوصا اگر طبق ادعای خودروسازان، درصد بسیاری از این مواد قابل بازیافت باشند.
اگر فکر میکنید در آینده برق کافی برای شارژ خودروهای برقی وجود نخواهد داشت شارژ خودروهای برقی معضلی غیرقابل حل خواهد بود، مطالعه این لینک را به شما پیشنهاد میکنیم.
سرنوشت باتریهایی که برای بازیافت آماده نیستند
معمولا وقتی باتری خودروی برقی فقط ۷۰ تا ۷۵ درصد از ظرفیت اولیه خود را دارد و نمیتوان سلولهای آن را تعویض کرد، فرض میشود که عمر آن به پایان رسیده است. رسیدن به این نقطه ممکن است ده سال یا حتی بیشتر طول بکشد، حتی اگر یکچهارم یا بیشتر از حداکثر ظرفیت باتری از بین رفته باشد، باتری همچنان ظرفیت ذخیره انرژی به میزان کافی را دارد.
وقتی باتری خودروی برقی همچنان توانایی کار کردن دارد اما برای خودروی برقی قابل استفاده نیست، میتواند برای پروژههای ذخیرهسازی انرژی شبکه مورد استفاده قرار بگیرد. باتریهای دست دومی که در گذشته برای خودروهای برقی استفاده میشدند قادرند به عنوان بانکهای انرژی عمل کنند تا زمانی که تقاضای شبکه کم است، شارژ شوند و در زمانهای اوج مصرف، انرژی خود را به شبکه منتقل کنند. با این کار از تولید انرژی اضافی با منابعی که آلودگی بسیاری منتشر میکنند جلوگیری میشود و انرژی به صورت بهینهتری مورد مصرف قرار میگیرد.
بازیافت باتری خودروهای برقی در آینده
در حال حاضر تقاضا برای باتری رو به افزایش است زیرا بزرگترین بازارهای خودروی جهان (چین، آمریکای شمالی و اروپا) به سمت افزایش پذیرش حملونقل پایدار حرکت میکنند. منابعی مثل لیتیوم، نیکل، کبالت، منگنز و آلومینیوم جزو فلزات با ارزشی هستند که در باتری خودروهای برقی مورد استفاده قرار میگیرد و بازیافت آنها میتواند مسیر پایداری را هموارتر سازد. به دلیل این که ایجاد معادن جدید ممکن است زمانبر باشد و با قوانین زیستمحیطی برخی از کشورها مطابقت تداخل ایجاد کند، بازیافت باتری راهکاری ایمن و پایدار برای استفاده از منابع طبیعی زمین به شمار میرود و باعث میشود آلودگی ناشی از دفع باتری نیز کاهش بیابد.
نوآوری و پیشرفت تکنولوژی باعث امیدواری است. در حال حاضر با پیشرفت تکنولوژی توانستهایم پذیرش خودروهای برقی را افزایش دهیم و به افراد بیشتری کمک کنیم از مزایای بیشمار خودروهای برقی بهرهمند شوند. با پیشرفت بیشتر در طول زمان، بهرهوری در بازیافت و استخراج مواد معدنی برای ساخت باتری، خودروهای برقی بهبود مییابد و به همین دلیل باید فقط به آینده امیدوار بود زیرا پروژههای بسیاری برای دستیابی به آینده پایدار در حال انجام است. به این معنا که قطعا تا چند سال آتی، شاهد اتفاقهای مثبتی در زمینه باتری خودروهای برقی خواهیم بود.