电动汽车(EV)和家用电池的日益普及带来了自身的环境和可持续性问题鈥攚电池在使用寿命结束时怎么办?
随着气候变化和化石燃料的加速减少,许多澳大利亚人正在安装家用电池来储存太阳能,并选择电动汽车来帮助减少排放和保护环境。
然而,这带来了一个新问题鈥攈如何以安全和环保可持续的方式回收废旧电池,并重新使用其有价值的组件?
将用于电动汽车、大多数电子设备和太阳能电池的锂离子电池(LIB)运往垃圾填埋场可能会以多种方式危害环境和周围社区,从有毒物质排放到火灾。在一般废物或回收箱中不正确处置LIB可能会导致运输过程中或回收中心发生火灾。
这意味着有效回收LIB的能力对环境和循环经济的发展至关重要,但LIB回收公司在澳大利亚面临着一系列令人困惑的不同法规,涵盖从运输和储存到安全标签和废物处理的方方面面。
迪肯大学前沿材料研究所(IFM)和迪肯大学工程学院的研究人员正在解决如何最好地回收锂电池以及如何首先利用循环经济原理制造锂电池的问题。
今年早些时候,机电工程专业学生利亚姆·迪格比(Liam Digby)在伯纳德·罗尔夫(Bernard Rolfe)教授和IFM的焦静思(Jingsi Jiao)博士的指导下进行的一项研究发现,到2036年,澳大利亚电动汽车(EV)的使用量增加可能导致约180000吨锂废物,并给经济造成29亿美元的损失。
Digby先生的研究发现,尽管如此,澳大利亚的工业仍落后于国际同行。
2017年鈥?018年,澳大利亚仅收集了约6%的LIB,而整个欧洲的收集率为50%。澳大利亚缺乏收集和运输基础设施,这意味着很难获得可持续的LIB废物量,使回收成为一种无利可图的商业模式。在没有对未来行业做出明确预测的情况下,围绕澳大利亚LIBs的财务可行性和生命周期评估的研究缺口使得投资具有风险。
迪格比说:“随着我们从内燃机转向电动汽车,澳大利亚人的日常生活不可避免地会受到个人和国家层面的影响。”。
“我们想知道需要采取什么行动来减轻财政和环境影响。”
Digby先生的报告调查了澳大利亚LIB供应链的现状,并探讨了LIB回收的经济模式。它还为政府和行业行动以及社区教育提供建议。
迪格比先生说:“有必要教育人们如何过渡到电动汽车,以确保未来更加环保和经济意识。”。
“我们希望我们的研究能够帮助创建一个有循环经济意识的社区。”
IFM的Timothy Khoo博士说,将电池送往垃圾填埋场不仅有将有毒物质泄漏到环境中的风险,而且也是对宝贵资源的巨大浪费。
他说:“95%的电池组件可以重新用于新电池或用于其他行业。”。
为了响应业界的呼吁,需要做更多的工作来加强和简化监管框架,特别是在产品质量、运输和废物跟踪方面,IFM研究人员和行业合作伙伴澳大利亚电池回收倡议(ABRI)着手创建混合电池回收指南框架,并帮助行业了解各州的不同要求。
ABRI首席执行官凯瑟琳·霍尔(KatharineHole)表示:“电动汽车和家庭储能的转型速度让澳大利亚新兴的电池回收行业和监管机构感到意外。我们需要找到安全和可持续管理这些新技术的最佳工具。”。
“行业和消费者希望clarity能够回答以下问题:我有什么材料,如何存储它,如何移动它?
她说:“新电池和旧电池跟踪的标准化管理将有助于提高透明度,并提供可靠的数据来源,为未来的政策工作提供信息。”。
该项目由迪肯领导的未来储能技术ARC培训中心(storEnergy)的博士生格雷格·罗洛·沃克(GregRolloWalker)和安娜·沃林顿(AnnaWarrington)以及迪肯法学院的本尼·罗夫(Benny Roff)和伊芙琳·张(EvelynZhang)领导,重点关注废旧铅酸电池,澳大利亚在这一领域有回收利用的经验,以及包括LIB在内的家庭废电池。
研究团队调查了废旧电池在不同法律下的分类,从环境保护到健康和安全,再到危险品,并采访了包括电池管理委员会、Ramcar、Envirostream和ReSource在内的行业代表。
其结果是一份回收旧电池和新技术电池的行业指南,回答了运输电池需要哪些许可证以及如何安全储存电池等问题。
下一步将与业界一起测试该计划,继续开发该指南,并将其扩展到其他电池类型。
沃克说:“我认为澳大利亚需要解决三个主要领域来改善电池回收。”。
“这些是对消费者的教育;提供简明的说明和下车地点;确保回收商能够安全地完成工作,而不会在运输和储存这些设备的监管迷宫中迷失方向。”
Khoo博士说:“虽然该项目有助于解开现有程序,为行业提供更清晰的图景,但它也为下一代能源研究人员和监管机构提供了宝贵的培训。”。
“法学专业的学生正在了解环境监管的科学方面,以及将其转化为监管框架的难度,而博士研究人员已经了解了如何从法律和监管角度解释科学。”