ADAPT: การรีไซเคิลแบตเตอรี่ EV ต้องการนวัตกรรม

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่ในรถยนต์ที่ใช้แก๊สอย่างมาก จำเป็นต้องมีการขุดหาวัสดุอย่างกว้างขวาง และต้องหาทางรีไซเคิลจึงจำเป็นต้องพิจารณา

ระหว่างรูปแบบปลั๊กอินไฟฟ้าแบตเตอรี่และไฮบริดเต็มรูปแบบมีรถยนต์ไฟฟ้าประมาณ 7.2 ล้านคันบนท้องถนนทั่วโลกในปี 2019 เพิ่มขึ้นจาก 20 คันที่เลวร้าย000 ในปี 2010 ตามข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ โดยสหรัฐฯ คิดเป็นประมาณ 1.5 ล้านคัน

ยานพาหนะไฟฟ้าได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลงอย่างมาก รายงานจากสภาการขนส่งสะอาดระหว่างประเทศแสดงให้เห็นว่ายานพาหนะไฟฟ้าในยุโรปผลิตก๊าซเรือนกระจกตลอดอายุการใช้งานลดลงโดยเฉลี่ยร้อยละ 50 เปอร์เซ็นต์ในช่วง 100 ครั้งแรก000 เมื่อเทียบกับรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน

แม้ว่า EV จะไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมตั้งแต่แรกเริ่มก็ตาม แบตเตอรี่ที่ใช้ขับเคลื่อนยานพาหนะไฟฟ้ามีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่ที่พบในรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วย ICE อย่างมาก และต้องมีการขุดเหมืองอย่างกว้างขวางเพื่อหาวัสดุ เช่น โคบอลต์และลิเธียม ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษจำนวนมาก

วัสดุแบตเตอรี่ก็จะหายากขึ้นเช่นกัน IEA คาดการณ์ว่าจะมีรถยนต์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น 145 ล้านคันบนท้องถนนทั่วโลกภายในปี 2573 ซึ่งหมายความว่าความต้องการแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นอย่างมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

และความท้าทายที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ต้องเผชิญไม่ได้สิ้นสุดเมื่อใส่แบตเตอรี่ไว้ในรถยนต์

การรีไซเคิลแบตเตอรี่อย่างกว้างขวางจะต้องแพร่หลายมากขึ้นกว่าที่เคยเป็นมา เพื่อให้การนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้จะกลายเป็นกระแสนิยมน้อยลง และเป็นวิธีแก้ปัญหาระยะยาวและเป็นไปได้มากขึ้นสำหรับอุตสาหกรรม

การรีไซเคิลที่ซับซ้อน

ตามรายงานจากรอยเตอร์ นักวิจัยในอังกฤษและสหรัฐอเมริกาได้ค้นพบหลายวิธีในการรีไซเคิลแบตเตอรี่ EV "ซึ่งสามารถลดต้นทุนและการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้อย่างมาก" ในขณะเดียวกันก็เพิ่มปริมาณอุปทานทั่วโลก "สำหรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นที่คาดหวัง"

ด้วยวัสดุอย่างโคบอลต์และนิกเกิลซึ่งมีราคาแพงในการขุด ความสามารถในการดึงวัสดุเหล่านั้นออกจากแบตเตอรี่จะช่วยประหยัดเวลา เงิน และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้มาก

"เราไม่สามารถรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อน เช่น แบตเตอรี่ ได้เหมือนกับวิธีที่เรารีไซเคิลโลหะอื่นๆ การหั่นย่อย การผสมส่วนประกอบของแบตเตอรี่และโลหะวิทยาจะทำลายคุณค่า" Gavin Harper นักวิจัยจากสถาบันฟาราเดย์ที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลในอังกฤษ กล่าว

ไพโรเมทัลโลหกรรมคือการดึงโลหะออกจากสารโดยใช้เตาถลุงเหล็ก ระหว่างวิธีการดังกล่าวกับวิธีการอื่นๆ ในปัจจุบัน ซึ่งรวมถึง "การฉีกแบตเตอรี่ให้เป็นชิ้นเล็กๆ" และการประมวลผลเศษเหล่านั้นให้เป็นวัสดุที่จำเป็น แนวทางปฏิบัติในการรีไซเคิลในปัจจุบันไม่สามารถนำวัสดุจำนวนมากจากแบตเตอรี่ EV ในปัจจุบันกลับมาใช้ใหม่ได้เพียงพอ

ตามรายงานของรอยเตอร์ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในอังกฤษหลายแห่งที่ทำงานผ่านสถาบันฟาราเดย์ ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐของสหราชอาณาจักร ได้ "ค้นพบวิธีใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อรีไซเคิลแคโทดและแอโนด" ในแบตเตอรี่ EV โดยไม่จำเป็นต้องทำลายทิ้ง

เทคโนโลยีนี้นำโคบอลต์ นิกเกิล และแมงกานีสกลับมาใช้ใหม่จากผงแคโทดของแบตเตอรี่ และนำกราไฟท์กลับมาใช้ใหม่จากผงแอโนด นักวิจัยคนหนึ่งที่ทำงานในโครงการนี้กล่าวว่ากระบวนการแยกด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถประหยัดวัสดุได้มากถึง 60 เปอร์เซ็นต์เมื่อเปรียบเทียบกับต้นทุนของ "วัสดุบริสุทธิ์"

นักวิจัยยังกล่าวอีกว่าวิธีนี้สามารถประมวลผลวัสดุแบตเตอรี่ได้มากขึ้นถึง "100 เท่า" ในช่วงเวลาเดียวกับวิธีการรีไซเคิลแบบเดิมๆ

ทั่วทั้งบ่อน้ำ สหรัฐฯ กำลังพัฒนาเทคโนโลยีผ่านโครงการที่ได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงพลังงานที่เรียกว่า ReCell ซึ่งมุ่งเน้นไปที่วิธีการรีไซเคิลโดยใช้ความร้อนและตัวทำละลาย ซึ่งตามรายงานของรอยเตอร์ ถือว่า "มีความหวัง"

Jeff Spangenberger หัวหน้า ReCell กล่าวว่าสหรัฐฯ ไม่ได้ผลิตผงแคโทดมากนักในประเทศในขณะนี้ ดังนั้นการหาวิธีรีไซเคิลแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในประเทศอาจทำให้ผู้ผลิตในอเมริกาสามารถพึ่งพาตนเองได้มากขึ้นในตลาด EV

ทำกำไรได้อย่างเป็นไปได้

ดังที่เป็นอยู่ในขณะนี้ โครงสร้างพื้นฐานในปัจจุบันสำหรับการพัฒนาแบตเตอรี่ EV ยังไม่อยู่ในระดับเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการที่กำลังจะเกิดขึ้นอย่างยั่งยืน

หาก OEM ต้องการให้รถยนต์ไฟฟ้ากลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม วิธีการรีไซเคิลแบตเตอรี่ในปัจจุบันเพียงอย่างเดียวไม่สามารถลดได้

"เพื่อให้การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีผลกำไรโดยไม่ต้องเสียค่าธรรมเนียมในการกำจัดผู้บริโภค และเพื่อส่งเสริมการเติบโตในอุตสาหกรรมรีไซเคิล" Spangenberger กล่าวในบทความ "จำเป็นต้องพัฒนาวิธีการใหม่ที่สร้างอัตรากำไรที่สูงขึ้นสำหรับผู้รีไซเคิล"