Birmingham–Birleşik Krallık'taki Birmingham Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından Nature dergisinde yayınlanan bir inceleme makalesine göre, elektrikli araç akülerinin geri dönüşümü için daha iyi yöntemler geliştirmeye acil bir ihtiyaç var. Gazeteye göre 2017 yılında dünya çapında yaklaşık bir milyon elektrikli araç satıldı. Vice US'in araştırmacılara bildirdiğine göre, yalnızca onlar 250.000 ton pil atığı “üretiyorlar” ve dünyanın geri dönüşüm altyapısı bunu kaldırabilecek donanıma sahip değil.
Bir araba aküsü yapmak – ama artık kullanışlı olmadığında onunla ne yapmalı?Fotoğraf: Arno Burgi/dpa-Zentralbild/dpa
Birmingham Üniversitesi Faraday Enstitüsü'nde araştırma görevlisi olan araştırmanın baş yazarı Gavin Harper, “Sorunları ortaya çıkmadan önce tahmin etmemiz önemlidir” dedi. “Geçmişte, eğer atık yönetimi sorunlarını öngörmezsek, araba lastikleri ve buzdolaplarında nasıl dağlar kadar atık yaratılabileceğini gördük.” Harper ve meslektaşları, çalışmalarında lityumun yanı sıra manganez, bakır ve kobalt gibi kritik metalleri de içeren elektrikli araç aküleri için etkili bir atık yönetimi altyapısının nasıl görünebileceğini bulmaya çalışıyor.
Bir noktada piller kullanım ömrünün sonuna ulaşır
Tüketici elektroniğinde olduğu gibi atık yönetimi de pillerin ömrünü mümkün olduğunca uzatmakla başlar. Artık sürüş için uygun olmadıklarında, ev bataryaları gibi diğer enerji depolama türleri için kullanılabilirler; bu, şirketlerin halihazırda dünya çapında pilot uygulamalarına başladığı bir fikirdir.
Ancak bir noktada bu piller kullanım ömrünün sonuna ulaşıyor ve sonrasında geri dönüştürülmeleri gerekiyor. Harper, günümüzde çoğu geri dönüşümün, pilleri eriterek cürufa dönüştürmek için ısı kullanılması ve ardından kobalt gibi belirli metalleri geri kazanan kimyasal ayırma teknikleri etrafında döndüğünü söylüyor. Bununla birlikte, piro ve hidrometalurjik olarak adlandırılan bu teknikler enerji yoğundur, toksik gaz yan ürünleri üretir ve geri kazandıkları malzemeler genellikle düşük kalitededir.
Yazarlara göre daha iyi bir yol, katotların ayrı ayrı metallere ayrılmadan pil bileşenleri olarak yeniden işlendiği doğrudan geri dönüşüm olabilir. Ayrıca, kayalardan metalleri ayırmak için kullanılabilecek asitler üreten biyomadencilik mikropları olarak adlandırılan mikropların da kullanılabilmesi mümkündür; bilim adamlarının asteroit madenciliği için de takip etmek isteyeceği bir fikir.
Elektrikli araç aküsü tasarımına ilişkin endüstri çapında bir standardizasyon yok
Bu tekniklerin tümü üniversitelerde, yeni kurulan şirketlerde ve hatta bu yıl Gigafactory 1'de bir pil geri dönüşüm sisteminin geliştirildiğini duyuran Tesla gibi köklü şirketlerde geliştirilmektedir. Ancak geri dönüşümün maliyeti ve karmaşıklığı ile elektrikli araç akülerini kullanmanın birçok tehlikesi de dahil olmak üzere ölçeklendirmenin önünde büyük engeller de var. Piller aşırı ısınabilir ve zehirli gazlar açığa çıkarabilir veya akıllı telefonlarda olduğu gibi patlayabilir.
Elektrikli araç aküsü tasarımına ilişkin endüstri çapında bir standardizasyon da mevcut değildir. Pillerin konfigürasyonu ve kimyasal bileşimi gelişmeye devam ettiğinden, bugün geliştirilen herhangi bir geri dönüşüm teknolojisinin uyarlanabilir olması gerekir; bu, Faraday Enstitüsü'ndeki araştırmacıların, tüm şekil ve boyutlardaki pilleri tanımlayıp sınıflandırabilen yapay zeka sistemleri geliştirmek için çalışmasının bir nedenidir.
Kâr amacı gütmeyen çevreci Earthworks'ün madencilik program yöneticisi Payal Sampat, şirketlerin aynı zamanda kaynak geri kazanımı için kolayca sökülebilecek piller geliştirme sorumluluğuna da sahip olduğunu söyledi. Sampat, “Şirketler ürünlerinin ömrünün sonuna ilişkin sorumluluk almalı; bu da ürünlerin mineral geri kazanımı için daha iyi tasarlanması anlamına geliyor” diye yazdı.
Bir araba aküsü yapmak – ama artık kullanışlı olmadığında onunla ne yapmalı?Fotoğraf: Arno Burgi/dpa-Zentralbild/dpa
Birmingham Üniversitesi Faraday Enstitüsü'nde araştırma görevlisi olan araştırmanın baş yazarı Gavin Harper, “Sorunları ortaya çıkmadan önce tahmin etmemiz önemlidir” dedi. “Geçmişte, eğer atık yönetimi sorunlarını öngörmezsek, araba lastikleri ve buzdolaplarında nasıl dağlar kadar atık yaratılabileceğini gördük.” Harper ve meslektaşları, çalışmalarında lityumun yanı sıra manganez, bakır ve kobalt gibi kritik metalleri de içeren elektrikli araç aküleri için etkili bir atık yönetimi altyapısının nasıl görünebileceğini bulmaya çalışıyor.
Bir noktada piller kullanım ömrünün sonuna ulaşır
Tüketici elektroniğinde olduğu gibi atık yönetimi de pillerin ömrünü mümkün olduğunca uzatmakla başlar. Artık sürüş için uygun olmadıklarında, ev bataryaları gibi diğer enerji depolama türleri için kullanılabilirler; bu, şirketlerin halihazırda dünya çapında pilot uygulamalarına başladığı bir fikirdir.
Ancak bir noktada bu piller kullanım ömrünün sonuna ulaşıyor ve sonrasında geri dönüştürülmeleri gerekiyor. Harper, günümüzde çoğu geri dönüşümün, pilleri eriterek cürufa dönüştürmek için ısı kullanılması ve ardından kobalt gibi belirli metalleri geri kazanan kimyasal ayırma teknikleri etrafında döndüğünü söylüyor. Bununla birlikte, piro ve hidrometalurjik olarak adlandırılan bu teknikler enerji yoğundur, toksik gaz yan ürünleri üretir ve geri kazandıkları malzemeler genellikle düşük kalitededir.
Yazarlara göre daha iyi bir yol, katotların ayrı ayrı metallere ayrılmadan pil bileşenleri olarak yeniden işlendiği doğrudan geri dönüşüm olabilir. Ayrıca, kayalardan metalleri ayırmak için kullanılabilecek asitler üreten biyomadencilik mikropları olarak adlandırılan mikropların da kullanılabilmesi mümkündür; bilim adamlarının asteroit madenciliği için de takip etmek isteyeceği bir fikir.
Elektrikli araç aküsü tasarımına ilişkin endüstri çapında bir standardizasyon yok
Bu tekniklerin tümü üniversitelerde, yeni kurulan şirketlerde ve hatta bu yıl Gigafactory 1'de bir pil geri dönüşüm sisteminin geliştirildiğini duyuran Tesla gibi köklü şirketlerde geliştirilmektedir. Ancak geri dönüşümün maliyeti ve karmaşıklığı ile elektrikli araç akülerini kullanmanın birçok tehlikesi de dahil olmak üzere ölçeklendirmenin önünde büyük engeller de var. Piller aşırı ısınabilir ve zehirli gazlar açığa çıkarabilir veya akıllı telefonlarda olduğu gibi patlayabilir.
Elektrikli araç aküsü tasarımına ilişkin endüstri çapında bir standardizasyon da mevcut değildir. Pillerin konfigürasyonu ve kimyasal bileşimi gelişmeye devam ettiğinden, bugün geliştirilen herhangi bir geri dönüşüm teknolojisinin uyarlanabilir olması gerekir; bu, Faraday Enstitüsü'ndeki araştırmacıların, tüm şekil ve boyutlardaki pilleri tanımlayıp sınıflandırabilen yapay zeka sistemleri geliştirmek için çalışmasının bir nedenidir.
Kâr amacı gütmeyen çevreci Earthworks'ün madencilik program yöneticisi Payal Sampat, şirketlerin aynı zamanda kaynak geri kazanımı için kolayca sökülebilecek piller geliştirme sorumluluğuna da sahip olduğunu söyledi. Sampat, “Şirketler ürünlerinin ömrünün sonuna ilişkin sorumluluk almalı; bu da ürünlerin mineral geri kazanımı için daha iyi tasarlanması anlamına geliyor” diye yazdı.