電気自動車は、21世紀で最も影響力のある技術革命の1つになると見られています。それらの何百万もが世界中で運転されており、それらの数はほぼ指数関数的に増加するように見えます。この成長に照らして、人々はこれらの車両を廃棄することについてますます懸念するようになっています。
電気自動車とそのバッテリーのリサイクルが可能です。ただし、これらの電池のリサイクルは困難なプロセスであるため、リサイクルされる電池の数はほとんどありません。リチウムイオン電池のリサイクルの実行可能性を改善するために、新しいアプローチが開発されています。
この記事の残りの部分では、電気自動車のリサイクルについて詳しく説明します。主に、電気自動車のリサイクルプロセス、簡単ではない理由、大規模なEVリサイクルを実行可能な戦略にするために現在どのような研究が行われているのかについて説明します。
この記事の残りの部分で説明する内容を理解するために、「一目でわかる」表を用意しました。
| 現在リサイクルされているEVバッテリーの割合は？ | 5％ |
| EVバッテリーのリサイクルにはどれくらいの費用がかかりますか？ | テスラは、バッテリー重量1ポンドあたり4.50ドルかかると見積もっています |
| EVバッテリーの寿命はどれくらいですか？ | 調査によると、約200,000マイル続くとのことです |
| 現在、米国で電気自動車を運転している人は何人ですか？ | 2021年には、自動車の2％未満が電気自動車です |
ますます多くの人々が電気自動車を運転することを選択しています。そのため、人々はバッテリーを搭載した車と燃焼エンジンを搭載した車の重大な違いを理解し始めています。
これらのタイプの車の主な違いの1つは、ラストワンマイルを運転したときに見ることができます。内燃機関を搭載した車両の場合、リサイクルプロセスは比較的簡単です。
これらの車はスクラップヤードに送られ、分解され、回収可能なコンポーネントは転売され、他の部品はリサイクルされます。
電気自動車の場合、このプロセスははるかに複雑です。電気自動車は、リチウムイオン電池を使用しています。リチウムイオン電池は、分解して安全にリサイクルするのが難しいことで有名なさまざまな電池です。
執筆時点で、専門家はリチウムイオン電池の現在のリサイクル率は約5％であると推定しています。つまり、20個のリチウムイオン電池のうち19個はリサイクルされていません。これは非常に少ない数ですが、さまざまな要因がリサイクルプロセスを困難にしています。
リチウムイオン電池の化学組成は非常に複雑になる可能性があります。その名前が示すように、これらのバッテリーにはすべてリチウムが含まれています。ただし、これらのバッテリーには、他にもさまざまな貴金属が含まれています。これらの金属には、ニッケル、コバルト、アルミニウムなどがあります。
さまざまなブランドのリチウムイオン電池には、さまざまな量のこれらの金属が含まれています。単純化しすぎていますが、リチウムイオン電池は溶かしてリサイクルします。
この溶融プロセスは、バッテリー内の各金属の相対的な比率に基づいて設計する必要があります。電池にはさまざまな種類があるため、業界では電池の標準化されたリサイクル方法を作成できません。
EVバッテリーの廃棄が非常に難しい理由についての有益で詳細な説明は、次のビデオでご覧いただけます。
この事実は、リチウムイオンリサイクル業界にとってもう1つの重要な問題です。ビジネスと生活の決定は、金銭的インセンティブに大きく影響されます。新しい材料の採掘がより安価である場合、企業がリチウムイオンのリサイクルに資金を提供することは非論理的です。
リサイクルされた金属と採掘されたばかりの金属の間に実際的な違いはありません。どちらもリチウムイオン電池で同等に機能します。リサイクルされた金属は決して標準以下ではありません。それでも、大規模なバッテリーメーカーは、環境ブラウニーポイントを蓄積するために何百万もの収益を捨てるつもりはありません。
リチウムイオン電池のリサイクルをより一般的にするために、自動車業界全体が協力して、この現象に対処する方法を議論する必要があります。
DIYの仕事を楽しんでいる私たちにとって、これは頭を包むのが少し難しいかもしれません。多くの場合、何かを分解することは、元に戻すよりもはるかに簡単です。フラットパックの家具を組み立てる喜びを経験したことがある人なら誰でも、これを証言するでしょう。
リチウムイオン電池の場合は逆になります。それらを体系的に分解することは非常に困難であり、そのプロセスは労働集約的で費用がかかります。
リチウムイオン電池の設計を理解する最も簡単な方法は、ロシアの人形を考えることです。分解を続けると、構造内にネストされた構造が見つかります。残念ながら、これはリチウムイオン電池を注意深く分解するプロセスを非常に困難にします。
さまざまなバッテリー設計があることを考えると、電気自動車のバッテリーのリサイクルが非常に難しい理由がわかります。
リチウムイオン電池をリサイクルする費用がかかり困難なプロセスを正当化するには、リサイクルされた材料と貴金属が有用な商品である必要があります。これは奇妙な言葉のように聞こえます。なぜなら、リチウムイオン電池の貴金属が以前に有用だったとしたら、それらは再び有用になるからです。ご想像のとおり、それほど単純ではありません。
産業としても技術としても、電気自動車とバッテリーはまだ揺籃期にあります。知識が増え、エンジニアがプロセスを改善するにつれて、バッテリーの設計が変わる可能性があります。言い換えれば、新しい貴金属が組み込まれる可能性があり、他の貴金属は廃棄される可能性があります。
以前のバッテリーの不可欠なコンポーネントであったかもしれないものは、将来の設計では必要ないかもしれません。この分野の技術開発の速度は、バッテリー技術の将来がどのようになるかを誰も確信できないことを意味します。
このような不確実性に直面して、リサイクルプロトコルとインフラストラクチャを設定するために必要なサポートと財政的支援を得るのは困難です。
リチウムイオン電池をリサイクルするプロセスには、多くの時間、お金、忍耐力、専門知識が必要であることがわかっています。これらのバッテリーをリサイクルしても具体的なメリットはないと信じている懐疑論者もいます。
さまざまな利点により、リチウムイオン電池のリサイクルが正当化されます。規制されたリサイクル慣行により、バッテリーの廃棄が環境や一般の人々に害を及ぼすことなく、鉱業への依存を減らすことができます。
これから、電気自動車のリサイクルの良い面について詳しく見ていきます。
電気自動車がそのライフサイクルの終わりに達したときだけ、バッテリーは本当の問題になり始めます。これが発生した場合、バッテリーをリサイクルしない場合は廃棄する必要があります。この時点で、当初は環境の友であった複雑な化学物質の混合物が敵になる可能性があります。
リチウムイオン電池の取り扱いと廃棄は、非常に専門的な作業です。注意を怠ると、電池の一部がパンクし、中身が漏れる場合があります。それは劇的な環境への影響をもたらします。
リチウムイオン電池の内容物は非常に有毒です。埋め立て地で古いバッテリーが破裂すると、内容物が周囲の環境に浸透し、土壌や水の供給を汚染する可能性があります。このようなリークは、地域の生態系を破壊し、広範囲にわたる大混乱を引き起こす可能性があるため、些細なことではありません。
正式なバッテリーリサイクル手順は、事故を回避するのに役立ちます。リチウムイオン電池の不適切な廃棄により、この地域で爆発や炎が発生したという事件が相次ぎました。
電気自動車はあなたが思うほど環境に有益ではないと考える人もいます。そのような個人がするであろう一つの議論は、地球から貴金属を採掘するプロセスは非常に破壊的であるということです。
この懸念は確かに正当です。研究者や調査ジャーナリストは、鉱業が地球に与える可能性のある被害についてまだ学んでいます。見苦しいことは別として、鉱業が放射性崩壊につながった例があります。
これらの貴金属の採掘にも高い人件費がかかります。貴金属を採掘することの不便な真実は、それがひどい貧困の中で生きる人々を搾取するということです。労働者は通常、悪い労働条件に耐え、7歳の子供が鉱山で働くために送られたという報告があります。
これらの採掘慣行への依存を減らすために、何かを奨励する必要があります。バッテリーのリサイクルが業界標準になれば、新しい金属を採掘する必要性を大幅に減らすのに十分な貴金属が循環するでしょう。
電気自動車とバッテリー技術は、今後も続くと思われます。民間企業が主導権を握ってこれらの革新的な製品を開発しましたが、世界のすべての問題を自分たちで解決することはできません。
地球環境当局は、地方自治体とともに、バッテリーリサイクル業界が勢いを増すのを支援するためにたゆまぬ努力をしています。持続可能なサプライチェーンの構築とサーキュラーエコノミーの発展は、すべての人に利益をもたらします。
行われている作業の一部を紹介するために、次に2つの注目すべき研究開発について説明します。
ReCell Centerの設立は、リチウムイオン電池をリサイクルするための米国初の特注の研究開発施設です。これには、政府の研究者、学術機関、および主要な民間企業間のコラボレーションが含まれます。
エネルギー省は、この施設を創設するためのいくつかの動機を引用しました。第一に、彼らは外国の専門知識への依存を減らしたかった。第二に、彼らはリチウムイオン電池のリサイクルの問題を解決するのに役立つ新しい技術を開発したいと考えています。最後に、彼らはプロセスがどのように利益を生むことができるかを探求し、民間企業の参加を促したいと考えています。
インスティテュートは、今後数年間に追求することを目指す4つの特定の研究手段を明確に概説しています。それらが成功すれば、それは業界に大きな後押しを提供するでしょう。
パリ協定により、英国は2050年までにカーボンニュートラル経済を達成することが法的に義務付けられています。これは巨大な課題であり、英国政府はリチウムの成分を確保するための規制とインフラストラクチャを開発する必要性を認識しています。イオン電池は可能な限り循環し続けます。
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Relibプロジェクトの主な目的の1つは、リチウムイオン電池の代替リサイクル戦略を開発および実装することです。これは学際的な仕事であり、化学、物理学、生物学の科学者が集まってブレインストーミングを行います。すでに使用されているバッテリーコンポーネントを保存して再利用することは、環境破壊との戦いに役立ちます。
プロジェクトはまた、プロジェクトが成功した場合に満たされなければならない基準のリストを概説しました。これらには以下が含まれます：
Oranoは、パートナーのコンソーシアムとともに、バッテリー貴金属の抽出と精製のためのまったく新しいプロセスを開発するためのフランスを拠点とするイニシアチブを開始しました。
彼らの専門知識を組み合わせることで、バッテリーが到着した瞬間からバッテリーが離れる瞬間まで、サプライチェーンのすべての部分をカバーすることを目指しています。
バッテリーのリサイクルとは、バッテリーに含まれる貴金属を保護することです。異なるブランドのバッテリーには、異なる化学物質と金属が含まれています。そのため、すべてのバッテリーに対して単一のリサイクルプロセスを作成することは困難です。
バッテリーのリサイクルは環境と地球に非常に有益であるため、企業は新しいリサイクル方法を開発しています。