Colapso de iones de litio y cuchillas enterradas: el lado oscuro de la energía limpia
Forma americana de reciclar palas de aerogeneradores.
Baterías eternas
El auge europeo-estadounidense de las tecnologías verdes es a veces muy similar a una serie de decisiones mal consideradas.
La introducción masiva de vehículos eléctricos, por ejemplo, se inició sin la posibilidad de reciclar sus baterías gastadas.
Cabe señalar que esto no es noticias - cuando a finales de los siglos XIX y XX apareció un automóvil en el sentido clásico de la palabra, a nadie le importaba el destino de sus automóviles usados. Han pasado más de 150 años desde entonces, pero el enfoque no ha cambiado fundamentalmente.
Aún no está claro cómo deshacerse de los millones de baterías de iones de litio que se eliminarán gradualmente en la próxima década.
Ahora solo en la UE hay alrededor de 8 millones de automóviles eléctricos y, a principios de la década de 2030, este número aumentará entre 2 y 3 veces. Solo BMW planea ensamblar al menos 2030 millones de autos eléctricos para 7.
Actualmente, según las estimaciones más optimistas, no se recicla más del 10-15% de las baterías usadas.
En algún momento, se alcanzará la masa crítica, y esto provocará un colapso real de iones de litio.
Por cierto, los europeos prudentes y los japoneses ya han encontrado una solución parcial a este problema: enviar coches eléctricos usados a Rusia.
Hace unos años en Europa, el Nissan Leaf condicional se compró en un concesionario de automóviles con un importante descuento "verde", y ahora se vende en el extranjero con una pequeña pérdida de valor como resultado. La segunda ventaja es que el problema de reciclar una batería potente ahora no es europeo, sino ruso. Hasta el momento, un poco más de 6 mil autos eléctricos están registrados en nuestro país, pero cada año la flota de autos solo está aumentando.
Actualmente, no hay fábricas en Rusia responsables de la eliminación de baterías de iones de litio. E incluso si existieran, está lejos de todas las regiones donde es posible quitar una batería que pesa varias decenas, o incluso cientos de kilogramos.
¿Cómo, por ejemplo, puede entregar la batería de tracción del mencionado Nissan Leaf, por ejemplo, desde el territorio de Krasnoyarsk a un vertedero en algún lugar de los Urales?
Es mucho más fácil comprar otra batería usada y simplemente desechar la vieja. Como referencia, una batería de tamaño AA infecta hasta 20 metros cuadrados. metros de terreno. Y solo en el Tesla Model S, hay alrededor de 7 mil baterías de este tipo.
Desechar las baterías de esta manera puede hacer que el contenido se incendie. Fuente: energovector.com
El gobierno ruso no predice el problema de reciclar una gran cantidad de baterías.
Recientemente se adoptó el Concepto para el desarrollo de la producción y el uso del transporte por carretera eléctrico en la Federación de Rusia para el período hasta 2030. Sin profundizar en la esencia del documento, vale la pena señalar que en nueve años, uno de cada diez automóviles producidos en Rusia será de propulsión eléctrica.
Incluso el propio gobierno no parece creer en este escenario fantástico, ya que no ha planificado programas para la posterior eliminación de baterías de tracción de iones de litio. Como opción para el desarrollo de eventos, en un futuro próximo seguirá apareciendo otro proyecto para el desarrollo de la industria del reciclaje de baterías con perspectivas similares.
Y los coches eléctricos son solo una parte del problema aquí.
En los últimos dos años, el número de aparatos eléctricos autopropulsados individuales se ha multiplicado por 15. Al final, esta técnica tendrá una larga vida útil, liberando millones de baterías inutilizables.
La vida útil de las baterías de los automóviles eléctricos se puede extender de alguna manera usándolas como dispositivos estacionarios de almacenamiento de energía, y con las baterías de los scooters es cada vez más difícil. En el hogar, tienen poco uso, no hay ningún lugar para entregarlas como baterías de plomo, por lo que los usuarios a menudo simplemente las tiran ...
Eliminación insostenible
El problema del litio en la composición de las baterías es el alto costo del reciclaje: es más fácil para las fábricas comprar materias primas naturales que reciclar las baterías usadas. Por tanto, las tecnologías no se ajustan a las necesidades de reciclaje.
Los métodos de procesamiento que existen en la actualidad no pueden considerarse de ningún modo respetuosos con el medio ambiente.
La forma más fácil era simplemente quemar las baterías, restaurar algunos de los metales y convertir todo lo demás en escoria. Por cierto, el litio, el aluminio, el calcio y otros elementos permanecen en la escoria para siempre. Nadie va a conseguir tan bien, y el desperdicio simplemente se agrega al concreto. Nadie piensa realmente en el hecho de que los metales tarde o temprano caerán en la naturaleza. Por no hablar de los grandes volúmenes de gases tóxicos emitidos durante la combustión, que son peligrosos incluso después de la limpieza.
Toxco sugirió, por el contrario, enfriar las baterías a -195 grados Celsius con nitrógeno líquido. Las baterías frágiles y congeladas se trituran con piedras de molino de acero. La mezcla resultante se separa mediante varios separadores y las sales de litio se reducen a litio metálico utilizando reactivos líquidos. El proceso es casi perfecto, excepto por los enormes costos de energía, que anulan en gran medida todas las ventajas de las tecnologías respetuosas con el medio ambiente.
También existe un método más primitivo de procesamiento mecánico, que consiste en el simple triturado de baterías y posterior separación de los componentes.
Pero, en primer lugar, con tal producción, la probabilidad de ignición de las baterías de iones de litio es alta. Una batería que se ha deteriorado durante el proceso de transporte es capaz de incendiar un taller de reciclaje; es muy difícil extinguir el litio en llamas.
En segundo lugar, la productividad de tales fábricas de destrucción mecánica es demasiado baja. Tendremos que ocupar un territorio decente antes de satisfacer la creciente demanda de reciclaje.
Cortar y enterrar
El segundo, pero no el único, problema de la transición "verde" ampliamente publicitada fueron las palas de las turbinas eólicas.
Como cualquier dispositivo mecánico, tienden a desgastarse y necesitan ser reemplazados. Solo que ahora es muy difícil colocar una hoja de cuarenta metros y siete toneladas. Se trata del material: un compuesto ligero y duradero que casi no es reciclable.
A primera vista, este problema no parece tan importante; no tan a menudo las turbinas eólicas necesitan reemplazar las palas. Por supuesto, no es frecuente, solo que hay muchas turbinas eólicas en el planeta, y solo en los Estados Unidos, se desechan más de 8 mil palas cada año. En Europa, en los próximos ocho años, se desmantelarán cerca de 5,7 mil aerogeneradores, lo que supone más de 17 mil palas.
Si las baterías de iones de litio pueden al menos intentar desecharse en plantas de reciclaje poco comunes, entonces no se puede hacer nada útil con estructuras compuestas.
Lo más simple es cortarlo con discos de diamante para facilitar su transporte y simplemente enterrarlo. Esto se hace en los estados estadounidenses de Wyoming, Dakota del Sur e Iowa. Decenas de kilómetros cuadrados están ocupados por el entierro de tecnologías "verdes". El compuesto no se ha descompuesto en la naturaleza durante cientos de años, no causa mucho daño, pero los "cementerios de turbinas" prácticamente se retiran para siempre de la circulación económica.
Los estadounidenses, con sus praderas interminables, pueden permitirse el lujo de enterrar los restos de "molinos eléctricos", lo que no se puede decir de la estrechez de Europa. Sin embargo, no hay nada que hacer y la Unión Europea está obligada a aprobarlo.
Hasta ahora, solo Alemania, Austria, los Países Bajos y Finlandia han prohibido que las palas de los molinos de viento sean enterradas en su territorio. Una alternativa sería la buena quema de palas a la antigua, seguida de la eliminación del carbón en mezclas de hormigón. La cola del gas tóxico y los altos costos de este método nos obligan a buscar nuevos enfoques.
Una solución parcial es el triturado mecánico y muy intensivo en energía de las cuchillas, seguido de la adición del producto resultante a los plásticos. O, por ejemplo, extruyéndolo y haciendo pavimentos. Pero este proceso es solo un 40% efectivo; el resto debe desecharse.
Además, no se está resolviendo el tema del plástico relleno de composites, que luego de una forma u otra habrá que desechar. En busca de una solución, los daneses de Vestas proponen crear palas de material 100% reciclable. Sin embargo, hasta ahora no hay muestras listas para usar, y la tecnología en serie solo se podrá convertir en 2040.
Como muestra la práctica, las fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente traen consigo un montón de problemas insolubles.
Por un lado, las tecnologías verdes de hecho están reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles.
Por otro lado, la energía gastada en la utilización puede consumir una gran parte del beneficio.
A esto se agregan los riesgos de un clima ventoso inestable que podría apagar miles de turbinas eólicas y hacer subir el precio del combustible convencional.
En cualquier caso, la transición "verde" excesivamente rápida no parece tan saludable para el planeta como lo fue al principio. historias su anuncio.
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