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未來10年百萬顆退役 電動車電池循環再生三面向( 08/25/2021 EIC環境資訊中心)
(綜合外電;姜唯 編譯;林大利 審校)隨著車廠和政府承諾增加電動車數量,預計到2030年將有1.45億輛電動汽車上路。雖然電動汽車可以在減少排放方面發揮重要作用,但它們也帶來潛在的環境定時炸彈——電池。
根據估計,從現在到2030年之間,將有超過1200萬噸的鋰電池退役。這些電池不僅使用大量的原材料,包括鋰、鎳和鈷,而且採礦可能影響氣候、環境和人權。電池的壽命結束時也會成為堆積如山的電子垃圾。
專家表示,隨著汽車業開始轉型,現在該規劃電池如何壽終正寢,減少對採礦的依賴並保持材料的循環流通。
電動車電池第二春
數億美元的資金正挹注回收相關的新創公司和研究中心,以找出如何拆卸廢電池和大規模提取有價值金屬的方法。
世界經濟論壇循環經濟專案負責人彭寧頓(James Pennington)說,如果我們想用有限的材料做更多事情,回收不應該是第一個解決方案,「首要最佳辦法是延長使用時間。」
隆德大學環境政策學者里希特(Jessika Richter)表示:「電動汽車電池首次退役時,其實還有很多電池容量。這些電池可能不再能夠推動車輛,但還可以儲存太陽能或風電場產生的電力。」
幾家公司正在進行試驗。能源公司Enel Group正在西班牙梅利利亞的一個獨立於國家電網的儲能設施中,使用從日產Leaf汽車退役的90顆電池。在英國,能源公司Powervault與法國車輛製造商雷諾合作,將退役電池用於家庭儲能系統。
建立鋰離子電池的第二春還有另一個好處:取代有毒的鉛酸電池。非營利組織Pure Earth的負責人富勒(Richard Fuller)說,只有大約60%的鉛酸電池用於汽車,另外有20%用於儲存太陽能,主要是在非洲國家。
富勒說,鉛酸電池在溫暖的氣候下通常只能使用兩年左右,因為熱會使它們劣化得更快,因此時常需要回收。然而,在非洲很少有設施可以安全地做好這件事。
相反地,這些電池經常在住宅後院裂開、熔化,使回收者及其周圍環境暴露於鉛,而鉛是一種沒有已知安全水準的強效神經毒素,會損害兒童的大腦發育。富勒表示,鋰離子電池是一種毒性更低、壽命更長的儲能替代品。
鋰離子電池回收競賽
彭寧頓說:「當電池真正用完的那一天,就該回收它了。」
鋰離子電池回收業背後有很大的力量在推動。特斯拉8月發表的衝擊報告中宣布,該公司已開始在內華達州的超級工廠建立回收設施,以處理廢電池。
附近的紅杉材料(Redwood Materials)由特斯拉前技術長史特勞貝爾(JB Straubel)創立。該公司在內華達州卡森市展開業務,7月份籌資超過7億美元,還計畫擴大業務。紅杉材料的工廠接收廢電池,提取銅和鈷等有價值的材料,然後將精煉金屬送回電池供應鏈。
然而,雖然電池回收變得越來越主流,重大的技術挑戰依然存在。
其中之一是回收商必須破解其複雜設計,以獲取有價值的組件。英國電池製造新創Aceleron聯合創辦人康明斯(Carlton Cummins)表示,鋰離子電池的設計很少考慮可回收性,「這就是回收商痛苦之處。他們很想做這樣的工作,但只有在廢電池送到達家門口時他們才能獲得相關資訊。」
康明斯和另一位聯合創辦人強丹(Amrit Chandan)特別指出一個設計缺陷:組件的連接方式。康明斯說,大多數組件都焊接在一起,這有利於電氣連接,但不利於回收利用。
Aceleron的電池用鎖固的方式將組件的金屬端點緊壓在一起,日後可以鬆開完全拆解,或移除和更換單個故障組件。
簡化拆卸也有助於減輕安全隱患。鋰電池處理不當可能會造成火災和爆炸風險。「如果能把它拆解成小組件,可保證不會傷害任何人,」康明斯說。
待改變的回收系統
即使解決了技術挑戰也無法保證成功。歷史上,建立妥善運作的回收業困難重重。
例如,鉛酸電池的回收率很高,部分原因是法律要求——汽車電池中多達99%的鉛被回收。但是,若最終經手的是不當的回收設施時,就會產生污染的可能。廢電池最後通常會交給個體戶回收商,因為他們支付的金額可能比正規回收商更高,後者必須承擔更高的營運成本。
鋰電池的毒性或許較低,但它們最終仍需要安全的回收處理。 「產品往往會往阻力最小的路線流動,所以必須讓正規處理路線阻力更小,」彭寧頓說。
立法可以提供一些幫助。雖然美國尚未實施強制要求鋰電池回收的聯邦政策,但歐盟和中國已經要求電池製造商支付建立收集和回收系統的費用。彭寧頓說,這些資金可以幫助補貼正規的回收商,使他們更具競爭力。
去年12月,歐盟提議全面修改其電池法規,其中大部分針對鋰電池,包括電池回收率要達70%,鈷、銅、鉛和鎳回收率要達95%,鋰回收率70%,以及2030年新電池中回收含量的強制性最低水準,以確保回收商有市場,並使它們免受商品價格波動或電池化學成分變化的影響。
里希特說:「這些法案還沒完全成型,但已經相當積極。」
資料也是一個辦法。歐盟和公私合作的全球電池聯盟(Global Battery Alliance, GBA)都在研究電池的「數位護照」,一種包含其整個生命週期資訊的電子紀錄。「我們正在考慮使用QR code或無線識別檢測設備。」GBA電池護照計畫負責人弗倫(Torsten Freund)說,如此可以報告電池的健康狀況和剩餘容量,讓汽車製造商用於再利用或回收設施。有關材料的資料可以幫助回收商了解鋰電池的無數化學成分。一旦回收變得更加普遍,護照還可以顯示新電池中回收成分的含量。
里希特說,另外值得注意的是,永續交通不僅僅是電動汽車,步行、騎自行車或乘坐公共交通工具不應被忽視。「重點是,我們可以在非永續的系統中擁有永續的產品。」
參考資料
衛報(2021年8月20日),Millions of electric car batteries will retire in the next decade. What happens to them?
https://www.theguardian.com/environment/2021/aug/20/electric-car-batteries-what-happens-to-them
完整內容請見:
https://e-info.org.tw/node/232064
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鋰電 電動 自行車 在 桃園市議員簡智翔 Youtube 的最佳解答
【智翔的議會質詢-消防局(4/14)】
#電動車火燒車鋰電池燃燒處理
前陣子桃園發生電動公車火燒車意外,去年也陸續發生電動自行車疑似爆炸、電動車車禍導致火燒車等事件,昨天智翔詢問環保局滅火後的廢水處理,今天回到消防層面,消防局該如何因應這樣新型態的火災?
以特斯拉為例,按滅火SOP需3000加侖的水(約13公噸水),國外有做法是將車輛吊起放入水槽的方式滅火,避免受污染的水排進溝渠中,智翔建議,消防局應可研擬相關的辦法。
#消防後勤車評估
每當有重大災情發生時,消防弟兄精神及身體皆處於緊繃狀態,桃園工廠多、火災多已不是新聞,桃園消防人員出勤量也大,因此每當消防人員累垮、累倒的照片屢上新聞畫面,確實令人不忍心。
因此智翔建議,消防局可增設消防後勤車,作為支援長時間搜救行動,提供第一線消防人員乾糧、飲用水以補充體力及暫時休息空間,桃園可作為率全國之先,照顧辛苦的基層人員,也提升消防能量。
消防局長今天也許下承諾,此建議明年應該可以執行,那我們就繼續觀察明年消防後勤車的設置與使用狀況。
#搜救犬訓練場地再提升
本會期繼續為桃園市搜救犬的權益發聲,在前兩個會期,智翔曾建議消防局在訓練環境、生活食宿、移動車輛上空間等方面做改進。
上個會期,消防局長透露有計畫在航空城的消防大隊成立後來擴建周邊的搜救犬場所,今天智翔也詢問相關進度為何?
局長也重申覓地困難,近期有考量八德霄裡的公有地,也準備開始向原用地機關交換意見,智翔也希望若有新進度,也能夠一起參與搜救犬用地的討論。
#救難同仁身心重視
重大災情發生後,救災同仁極可能產生創傷後壓力症候群(PTSD),過去普悠瑪事件的救災檢傷人員,也疑似因深陷創傷後的壓力而輕生。
雖然市府局處設有心理輔導方案,但現有的機制,有人認為接受心理輔導會被貼上標籤,或是被長官認為無法擔負職責而調離現職,所以智翔認為,必須建立有效的匿名諮商機制,希望能重視救難人員的身心問題,改善抒發與宣洩壓力的管道。
對此消防局表示,現有的機制不會對消防人員造成困擾,消防局也會盡全力來協助救災人員的心裡輔導,但智翔也表示,我們身上不存在創傷後壓力症候群,難以體會深陷其中的需求,況且現在也正處於太魯閣號災害後的階段,壓力也可能是累積出來的,無論是消防局的救災人員、警察局的基層員警,都可能有所需求。
再次強烈的建議,消防局應研擬匿名心理諮商機制,讓使用此服務的人員可以不再受到長官過度的關切,先讓釋放壓力的管道暢通,才能真正照顧到需求者。
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