Según el análisis de ciclo de vida de un nuevo Stanford University publicado en Nature Communication, la batería de iones de litio reciclado para recuperar sus metales críticos ha reducido significativamente los efectos ambientales en comparación con los metales virgen. A gran escala, las baterías reciclables también pueden ayudar a aliviar la inseguridad de los minerales de suministro física y geográficamente a largo plazo.
El reciclaje de la batería de iones de litio es el material fuente de dos corrientes principales: el material de desecho defectuoso de los fabricantes de baterías y la llamada batería “muerta”, en su mayoría recolectada del lugar de trabajo. El proceso de reciclaje sale de litio, níquel, cobalto, cobre, manganeso y aluminio de estas fuentes.
La encuesta ha determinado la cantidad de acción ambiental en el proceso de reciclaje y se ha encontrado que menos de la mitad de la minería y el refinamiento convencionales de estos metales emiten gases de efecto invernadero (GEI) y aproximadamente una cuarta parte de la nueva minería de metales usa agua y energía. Los beneficios ambientales para las corrientes de chatarra, que se componen de aproximadamente el 90% del suministro de reciclaje, vienen: 19% de las emisiones de GEI por excavación y procesamiento, 12% del uso del agua y el 11% del uso. Aunque no se mide específicamente, el uso de energía reducida también está conectado a contaminantes bajos del aire como SOT y azufre.
“Esta investigación nos ha dicho que podemos diseñar el futuro del reciclaje de baterías para optimizar los beneficios ambientales.
Posición, posición
Los efectos ambientales en el reciclaje de la batería dependen mucho de la ubicación de la instalación de procesamiento y la fuente de la electricidad.
Samantha Bank, uno de los tres investigadores principales de los estudiantes e investigaciones de doctorado de Stanford, dijo: “Una planta de reciclaje de baterías verá una instalación climática reducida en el área que depende mucho de la electricidad en quema de carbón”.
“Por otro lado, la refrescante deficiencia de agua en la electricidad más limpia es una gran preocupación”, agregó.
La mayor parte del estudio del reciclaje de la batería proviene de los materiales de secoya en los datos de la batería de iones de nevada-litio reciclaje de los Estados Unidos, que se beneficia de la combinación de energía más limpia en los Estados Unidos occidentales, que incluye hidropar, geotérmico y solar.
El transporte también es una razón importante. Por ejemplo, en la excavación y procesamiento de Cobalt, el 80% del suministro global se excava en la República Democrática del Congo. Luego, el 75% del suministro de cobalto para baterías viajan a China a través de carreteras, ferrocarril y mar. Mientras tanto, la mayor parte del suministro global del litio se excava en Australia y Chile. La mayoría de este suministro viaja a China. El proceso equivalente de reciclaje de baterías se utiliza para recolectar la batería y el desecho usado, que debe reciclar.
“Hemos determinado que la distancia de transporte total para la minería convencional y en la batería es de aproximadamente 35,000 millas (57,000 kilómetros) para la purificación de los metales activos. Es como visitar el mundo”, dice Michael Machala, PhD ’17, PhD ‘ 17, también uno de los estudios el autor principal.
“El transporte total de la batería utilizado de un EV a un EV en California fue de aproximadamente 140 millas (225 km)”, agregó Machala, quien fue Pandit postdortoral en el Instituto Práctico de Energía de Stanford, que estaba en el Pandctor de Energía Postdictorio para la Investigación del Tiempo. y ahora son científicos del personal del Toyota Research Institute. Esta distancia se basó en la mejor posición para adivinar para futuras instalaciones de purificación entre baterías recicladas en los Estados Unidos.
Instalación de patentes
Los resultados ambientales en la secoya no representan el rendimiento ambiental general del reciclaje de la batería recién nacida para el reciclaje de la batería utilizada. Pyrometallig convencional, un paso reproductivo original, muy intensivo en energía, generalmente requiere más de 2.550 grados Fahrenheit (1.400 grados Celsius).
Sin embargo, la Redwood, patenta un proceso llamado “cálculo de reducción”, que requiere baja temperatura, no usa combustibles fósiles y proporciona más litio que los métodos convencionales.
“Otros procesos pirometalgiales similares a la secoya se derivan en laboratorios que también funcionan a temperaturas moderadas y no queman combustibles fósiles”, el tercer autor principal, el chen postdcoral de Stanford durante el estudio, y ahora el profesor asistente de la Universidad de Hong Kong’s City.
Chen agregó: “Cada vez que hablamos sobre nuestra investigación, las empresas nos harán preguntas e incluirán lo que encontramos en una práctica más eficiente”, agregó Chen. “Esta investigación puede notificar a los escala de las compañías de reciclaje de baterías como la importancia de elegir buenas posiciones para nuevos beneficios. Los teléfonos celulares en California y los EV no son exclusivos con la vieja batería de iones de litio”.
Pensando en el futuro
Según el autor senior Tarpeh, el reciclaje de baterías a escala artística está aumentando, pero no es adecuado rápidamente.
“Hemos predicho mudarnos fuera del nuevo cobalto, el níquel y el litio en la próxima década.
Aunque Estados Unidos ahora está reciclando alrededor del 50% de la batería de iones de litio disponible, ha reciclado con éxito el 99% de batería de plomo durante décadas. Las baterías usadas de iones de litio que se dan son 10 veces más altas con estándares económicos más altos, la oportunidad es significativa, dijo el lona.
“Para el futuro con el amplio suministro de baterías usadas, necesitamos diseñar y preparar un sistema de reciclaje desde la colección hasta las nuevas baterías, desde el impacto ambiental mínimo”, agregó, agregó. “Con suerte, los fabricantes de baterías considerarán el reciclaje en sus futuros diseños”