Bez zařazení

Článků v rubrice: 352

Co s bateriemi?

Minulý týden jsme oslavili Mezinárodní den baterií. Spojujeme dva příspěvky - jeden domácí a jeden zahraniční, abychom také trochu přispěli k osvětě kolem baterií a akumulátorů.

V první polovině roku 2019 se ve světě prodalo více než jeden milion elektromobilů, což bylo podobné číslo jako za celý rok 2017. Rychlý rozvoj elektromobility je sice dobrou zprávou z hlediska ekologie, ale je zde jeden potenciálně nebezpečný problém: odpad ve formě nepoužitelných lithium iontových autobaterií. Jen z elektromobilů zakoupených v roce 2019 jich bude 500 000 tun. Je to pětkrát více než všech přenosných olověných autobaterií, které se ročně recyklují v EU.

Fotogalerie (1)
Li Ion baterie v otevřeném elektromobilu (foto ČEZ)

Všechny baterie by se měly zrecyklovat, aby se nestaly environmentálním a bezpečnostním rizikem. Jedná se o velký problém, protože většina baterií současné generace není pro recyklaci projektována. Například nejnovější automobily společnosti Tesla používají sadu bateriových článků válcového tvaru, které jsou vloženy do baterie takovým způsobem, že je obtížné baterii otevřít a články odstranit a recyklovat. Společnost proto nyní pracuje na tom, jak tento stav změnit a projekt vylepšit. Naproti tomu model automobilu Leaf společnosti Nissan používá pravoúhlé články v „brašně“, kterou lze snadno otevřít a články vyjmout k recyklaci. Zatím mezi výrobci elektromobilů není v dohledu snaha o standardizaci baterií. Kdyby tomu tak bylo, byl by proces likvidace baterií po skončení jejich životnosti mnohem snazší.

Nejvyšší čas přemýšlet, co s nimi

Většina baterií elektromobilů by měla mít životnost v rozmezí 15 až 20 let. Zatímco prvních deset let bude baterie sloužit v autě, druhou desítku může být v domě a skladovat elektřinu ze sluneční energie. Protože ukládání baterií na skládky je např. ve Spojeném království zakázáno a není jisté, zda recyklační podniky budou rychle k dispozici, rýsuje se velké ekologické riziko, pokud se rychle nevypracuje strategie hospodaření s bateriemi. A aby toho nebylo málo - je zde ještě riziko vzniku požárů při jejich skladování.

Další obavy pramení z toho, že se baterie budou vyvážet i do rozvojových zemí, kde budou sloužit k napájení mikrosítí, kde ale nebudou existovat zařízení na jejich recyklaci. To vše představuje časovanou bombu, pokud se věci nebudou rychle řešit. V Evropě je jen 18 firem, které se o recyklaci baterií zajímají. Mnohé z nich však nemají zájem o nic víc, než jen o získání kovů, jako je kobalt, nikl a mangan.

Robotizovat proces

Úspěch recyklace baterií bude hodně záviset na tom, zda se uplatní automatizace s pomocí robotů, které budou moci provádět práce levněji, rychleji a bezpečněji než lidé. Bude proto opět velmi záležet na automobilkách, zda budou ochotné se domluvit na standardizaci baterií tak, aby si s nimi uměly poradit i stroje. Regulace a standardizace budou klíčovými předpoklady k řešení budoucích problémů s horou vyřazovaných Li-Ion autobaterií.

Výzkum se snaží pomoci

Katoda na konci životního cyklu Li-ion baterie ztrácí část svého lithia. Mění se také její struktura, takže klesá její výkonnost. Vloni probleskla médii zpráva, že vědci z kalifornské univerzity v San Diegu vymysleli nový způsob recyklace Li-Ion baterií. Jedná se o přímou regeneraci materiálu katody pomocí eutektických roztoků roztavené soli lithia. Kombinací procesu „relithiace“ a tepelného žíhání lze regenerovat i katodové částice s významnou ztrátou Li (≈40 %) a degradací kapacity (≈ 50 %). Na katodě se obnovují ionty lithia, čímž se katoda vrátí do původního stavu. Regenerované katody měly stejnou kapacitu a výkon jako originální. Postup funguje, ale potřebuje velké množství energie - poměrně vysoké teploty, nejprve 300 stupňů Celsia a v dalším kroku 850 stupňů Celsia. Vědci takto zatím umí regenerovat jediný typ elektrické baterie s technologií NMC, ale v nadějném výzkumu pokračují, aby se tato technologie dala použít také u jiných typů. Současně už začali pracovat i na procesu, v němž by se dala recyklovat také anoda baterie, která bývá tvořena nejčastěji grafitem. O finanční náročnosti procesu se nezmiňují.

Každá se jednoho dne vyčerpá

Nemusíme uvažovat jen autobaterie. Jen si cvičně spočítejte, kolik už dnes máte v domácnosti nejrůznějších baterií v řadě přístrojů. Baterie a akumulátory se i v České republice řadí mezi nebezpečný odpad, který se nesmí skládkovat. Všechny baterie by správně měly být označeny piktogramem „přeškrtnuté popelnice“, jenž značí, že baterie nepatří do směsného odpadu, ale je nutné je odevzdat na určených místech. Pokud je vyhodíte do komunálního odpadu, hrozí únik škodlivých látek do okolního prostředí, mimo to se baterie dle odhadů rozkládají 200 až 500 let. Baterie obsahují toxické látky, zejména těžké kovy jako rtuť, kadmium a olovo, které při úniku do okolí ohrožují životní prostředí a jsou toxické i pro člověka – například kadmium je klasifikováno jako karcinogen. Ohrožení pro zdraví člověka za určitých okolností představují také v bateriích obsažené jedovaté lithium, alkálie či hydroxid draselný nebo sodný. Z těchto důvodů není dobré vysloužilé baterky dlouho skladovat doma. Správnou volbou je proto třídění a recyklace, čímž je zajištěno, že rizikové látky z baterií přírodu ani živé bytosti neohrozí. Navíc lze díky recyklaci získat cenné suroviny.

Nebojte se je poslat do světa

„Baterie, které sesbíráme, putují obvykle na speciální linky, kde jsou několikrát drceny. Oddělí se magnetické a nemagnetické složky. Ze 720 kilogramů použitých baterií pak přístroje umějí získat okolo 366 kilogramů železa a 260 kilogramů dalších kovů, jako je zinek, olovo či měď. Tyto suroviny lze následně použít pro výrobu nových produktů,“ vysvětluje David Vandrovec, generální ředitel společností REMA, které v tuzemsku zajišťují zpětný odběr a recyklaci elektrozařízení, baterií a akumulátorů a solárních panelů, s tím, že důležitá je zejména recyklace materiálů, které mají omezenou dostupnost. „Jde především o kobalt, lithium nebo přírodní grafit,“ doplňuje.

Pokud nemáte ve své blízkosti žádné z odběrných míst, není třeba hned na správné nakládání s vysloužilými bateriemi rezignovat. Využít můžete službu re:Balík nebo FamilyBox, jež fungují zcela bezplatně. FamilyBox je malá kartonová krabička pro shromažďování vysloužilých baterií v domácnosti. Po jejím naplnění můžete krabičku i s bateriemi poslat zdarma prostřednictvím České pošty rovnou do kolektivního systému, jenž zajistí jejich recyklaci. Služba re:Balík zase umožňuje zaslat baterie i s jakýmkoliv dalším vysloužilým elektrozařízením poštovním balíkem. Služba je opět bezplatná a funguje na celém území ČR ze všech poboček České pošty.

Zdroje: Adam Vaughan: The looming electric car battery waste mountain. New Scientist, 2019, č. 3256, s. 12

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201900454

Společnosti  REMA Systém, REMA Battery, REMA PV Systém, REMA AOS, www.rema.cloud

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Jak schovat zlaté nobelovské medaile

Udělování Nobelových cen bylo v průběhu jejich téměř stodvacetileté historie doprovázeno řadou až bizarních událostí. Dvě zlaté medaile byly dokonce rozpuštěny v kyselinách. Tato zajímavá příhoda se váže k maďarskému chemikovi šlechtického původu Györgye ...

Praha počítá se vznikem vodních ploch a výsadbou stromů

Praha nepodceňuje přípravu na extrémní sucho, které v následujících měsících předpovídají meteorologové. Rada města počítá s rozsáhlými revitalizačními projekty. V ulicích tak bude zeleň zavlažována průsakovou vodou z kolektorů (psali jsme v článku https://www.

Termojaderná fúze na rozcestí

Kdy už je termojaderné zařízení ziskové? To nám prozradí Lawsonovo kritérium: součin hustoty plazmatu a doby jeho udržení (stability) musí být dost velký, zhruba 1020 s.m-3. Pro spojitou činnost udržujeme plazma v omezeném prostoru silným magnetickým ...

Existuje hypotetická částice X 17?

Fyzika nás učí, že existují 4 základní interakce, tedy přírodní síly, které vše ovládají a vysvětlují konstrukci světa dle současného stavu poznání - gravitace, elektromagnetická síla, slabá a silná interakce. Zdá se, že vědci jsou na stopě páté fundamentální přírodní síly.

Proč komáři koušou zrovna vás

Někteří lidé mohou sedět venku celé léto a komáři na ně takzvaně „nejdou“. Jiní se objeví za letního večera venku a okamžitě si musejí škrábat komáří kousance, přestože se koupali v repelentu. Co s tím? Důvodem je většinou neviditelná chemická clona ve vzduchu kolem nás.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail