بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی/ گامی موثر برای حفظ محیط زیست و منابع طبیعی
به گزارش تجارت نیوز،
در دنیای امروز که حفظ منابع طبیعی و کاهش آلاینده‌های محیط‌زیستی به دغدغه‌ای جهانی تبدیل شده، روش‌های پایدار برای تولید و بازیافت محصولات صنعتی اهمیت بیشتری یافته‌اند. یکی از این موارد، بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی است که در فناوری‌های مدرن از خودروهای الکتریکی گرفته تا دستگاه‌های الکترونیکی مانند تلفن‌های همراه به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
باتری‌های لیتیوم یونی که به دلیل توان ذخیره انرژی بالا محبوب هستند، در تولید خود نیازمند فلزاتی کمیاب مانند لیتیوم، کبالت و نیکل هستند. استخراج این مواد به روش‌های سنتی با پیامدهای محیط‌زیستی جدی همراه است. اما پژوهشی جدید از دانشگاه استنفورد، با تاکید بر اهمیت بازیافت این باتری‌ها، نشان می‌دهد این فرایند می‌تواند تا 81 درصد انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهد و به صرفه‌جویی قابل توجه در مصرف آب و انرژی منجر شود.
بازیافت به‌جای استخراج؛ کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای
بر اساس نتایج این پژوهش که در مجله معتبر Nature Communications منتشر شده است، بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی در مقایسه با استخراج و فرآوری معمول فلزات، کمتر از نیمی از گازهای گلخانه‌ای (GHG) را منتشر می‌کند. همچنین نیاز به مصرف آب و انرژی به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد؛ به‌طوری‌که مصرف آب 72 تا 88 درصد و مصرف انرژی 77 تا 89 درصد کمتر از روش‌های متعارف است.
این کاهش در آلایندگی به معنای حفظ بهتر محیط زیست و کاهش فشار بر منابع طبیعی است. بازیافت این باتری‌ها همچنین به تولید مواد اولیه جدید برای ساخت باتری‌های پیشرفته کمک می‌کند و در نهایت به پایداری بیشتر صنعت فناوری منجر می‌شود.
بازیابی فلزات حیاتی و کاهش وابستگی به معادن جدید
فرایند بازیافت شامل استخراج موادی مانند لیتیوم، نیکل، کبالت، مس، منگنز و آلومینیوم از دو منبع اصلی است:
مواد ضایعاتی و معیوب از تولیدکنندگان باتری
باتری‌های فرسوده و قدیمی که معمولاً از خودروها و دستگاه‌های الکترونیکی جمع‌آوری می‌شوند.
این مواد به صورت خام یا فرآوری‌شده مجدداً وارد چرخه تولید می‌شوند و به حفظ منابع معدنی زمین کمک می‌کنند. اهمیت این موضوع زمانی بیشتر مشخص می‌شود که بدانیم استخراج این فلزات از معادن، علاوه بر مصرف بالای انرژی و آب، به نابودی زیستگاه‌های طبیعی و آلودگی محیط زیست منجر می‌شود.
تاثیر بازیافت بر امنیت تامین مواد معدنی حیاتی
محققان دانشگاه استنفورد تاکید کرده‌اند که بازیافت در مقیاس گسترده می‌تواند به کاهش ناامنی عرضه مواد معدنی حیاتی کمک کند. این ناامنی می‌تواند هم به دلایل فیزیکی (کمبود منابع) و هم به دلایل ژئوپولیتیکی (محدودیت‌های تجاری) بروز کند. از این رو، توسعه زیرساخت‌های بازیافت باتری نه‌تنها از نظر محیط‌زیستی بلکه از منظر اقتصادی و امنیتی نیز اهمیت ویژه‌ای دارد.
اهمیت منبع انرژی در بازیافت باتری‌ها
یکی از یافته‌های مهم این پژوهش به تاثیر منبع انرژی مورد استفاده در فرایند بازیافت اشاره دارد. سامانتا بونک، یکی از محققان این مطالعه، توضیح می‌دهد در مناطقی که به‌شدت به برق تولیدشده از سوخت‌های فسیلی مانند زغال‌سنگ وابسته هستند، مزیت محیط‌زیستی بازیافت کاهش می‌یابد.
از سوی دیگر، در مناطقی که از انرژی‌های پاک استفاده می‌کنند، مصرف آب می‌تواند چالشی بزرگ باشد. این مساله نشان می‌دهد محل تاسیسات بازیافت و منبع برق نقش مهمی در کاهش یا افزایش تاثیرات محیط‌زیستی این فرایند ایفا می‌کند.
کاهش آلایندگی و مصرف منابع طبیعی
مطالعه نشان می‌دهد بازیافت باتری‌ها به طور میانگین 19 درصد انتشار گازهای گلخانه‌ای، 12 درصد مصرف آب و 11 درصد مصرف انرژی کمتری نسبت به روش‌های استخراج و فرآوری سنتی دارد. کاهش مصرف انرژی علاوه بر کاهش گازهای گلخانه‌ای، با کاهش آلاینده‌هایی مانند دوده و گوگرد نیز همراه است که به بهبود کیفیت هوا کمک می‌کند.
چالش‌ها و فرصت‌ها در مسیر بازیافت
هرچند بازیافت باتری‌ها مزایای بسیاری دارد، اما همچنان چالش‌هایی نیز در این مسیر وجود دارد. از جمله این چالش‌ها می‌توان به هزینه‌های بالای فناوری بازیافت، نیاز به توسعه زیرساخت‌های بازیافتی پیشرفته و تنظیم مقررات مناسب اشاره کرد. با این حال، توسعه فناوری‌های جدید می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد و کارایی فرایند بازیافت را بهبود ببخشد.
ویلیام تارپه، استاد مهندسی شیمی و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، می‌گوید: «اخیراً در یک وسیله نقلیه الکتریکی اوبر بودم. راننده از من پرسید که آیا خودروهای الکتریکی واقعاً برای محیط زیست “خوب” هستند، زیرا او شنیده بود که شاید این‌طور نباشد. من به او گفتم خودروهای الکتریکی قطعاً برای محیط زیست خوب هستند و ما اکنون در حال یافتن راه‌هایی برای بهبود بیشتر آنها هستیم.»
آینده‌ای سبزتر با بازیافت باتری‌ها
به نقل از IE، این پژوهش نشان می‌دهد بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی نه‌تنها از نظر اقتصادی و تامین منابع فلزات حیاتی سودمند است، بلکه تاثیرات محیط‌زیستی به مراتب کمتری نسبت به استخراج مواد معدنی بکر دارد. با بهینه‌سازی این فرایند و توسعه زیرساخت‌های بازیافت، می‌توان گامی مهم در جهت حفظ محیط زیست و کاهش وابستگی به منابع طبیعی برداشت.
همان‌طور که تارپه تاکید می‌کند: «این مطالعه به ما می‌گوید می‌توانیم آینده بازیافت باتری را طوری طراحی کنیم که مزایای محیط‌زیستی به حداکثر برسد. اکنون فرصت داریم فیلمنامه‌ای بهتر برای محیط زیست بنویسیم.»
با توسعه زیرساخت‌های بازیافت و حمایت از فناوری‌های سبز، می‌توان آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر برای جهان رقم زد.
اخبار حوزه محیط‌زیست و تغییرات اقلیمی را در صفحه اقتصاد سبز تجارت‌نیوز بخوانید.
