Утилизация батареек картинки: D1 83 d1 82 d0 b8 d0 bb d0 b8 d0 b7 d0 b0 d1 86 d0 b8 d1 8f d0 b1 d0 b0 d1 82 d0 b0 d1 80 d0 b5 d0 b5 d0 ba картинки, стоковые фото D1 83 d1 82 d0 b8 d0 bb d0 b8 d0 b7 d0 b0 d1 86 d0 b8 d1 8f d0 b1 d0 b0 d1 82 d0 b0 d1 80 d0 b5 d0 b5 d0 ba

По инициативе правительства Поморья и регионального оператора ООО «ЭкоИнтегратор» в регионе реализуется проект по установке контейнеров для сбора отработавших свой срок батареек для дальнейшей транспортировки их на переработку. Об этом сообщает пресс-центр регионального правительства.

В ближайшее время в Поморье появится 55 таких емкостей, а в перспективе их количество увеличится до 150.

Как пояснил генеральный директор ООО «ЭкоИнтегратор» Дмитрий Кузнецов, контейнеры для приема батареек разместятся в магазинах федеральной торговой сети «Пятерочка».  

— Пять емкостей уже установлены в Северодвинске  – в ближайшие дни к ним добавится еще 12,  – сообщил Дмитрий Кузнецов.  – В Котлас будет доставлено 17 емкостей, а в Архангельск  – 20. Каждая из них сделана в виде большой батарейки, поэтому не заметить такие вещи при входе в магазин будет трудно. Всё их содержимое по мере заполнения будет транспортироваться на утилизацию на специализированный завод, расположенный в Ярославской области.  Выброшенные батарейки наносят экологии большой вред, поэтому важно создавать условия для их упорядоченного сбора. 

На днях контейнер для батареек появился и в деревне Рикасиха Приморского района  – во многом это произошло благодаря стараниям неравнодушных местных жителей. Экоактивист Галина Островская убеждена, что наличие такой специализированной емкости однозначно принесет пользу.

— Это поможет уменьшить количество бытового мусора и улучшит экологическую ситуацию,  – отметила она.  – Считаю, что такие контейнеры должны быть установлены в каждом магазине, где есть интенсивный поток покупателей. Также необходима установка экобоксов для стекла и пластика  – эти виды мусора практически не разлагаются естественным путем, поэтому надо как следует организовать их повсеместный сбор. В августе 2019 года у нас в Рикасихе по инициативе общественности был организован контейнерный комплекс для раздельного приема вторичного сырья. А появление контейнера для сбора батареек стало логическим продолжением нашего общего дела.

Заместитель председателя правительства Архангельской области Евгений Автушенко напомнил, что сбор батареек на территории региона проходил и раньше, но не имел системного характера.

— Сейчас заключено трехстороннее соглашение между региональным оператором, сетью магазинов  «Пятерочка» и компанией «НЭК» из Ярославля,  – рассказал Евгений Автушенко.  – Планируется, что количество контейнеров будет постепенно увеличиваться. Что касается самих батареек, то их будут вывозить на переработку представители ярославского предприятия, что не повлечет дополнительных финансовых затрат для области. Данный проект является пилотным  – если он хорошо покажет себя в Поморье, то его возьмут на вооружение и другие регионы.

Утилизация использованных аккумуляторов: Краткое руководство

Во многих лабораториях есть оборудование, которое работает напрямую от аккумулятора или использует аккумуляторы в качестве резервного источника энергии в случае сбоя питания. Многие из этих батарей содержат токсичные тяжелые металлы, поэтому с ними необходимо обращаться безопасным и экологически устойчивым образом.

ПРИМЕЧАНИЕ: Батареи этого типа классифицируются EPA как универсальные отходы , то есть опасные, но распространенные (другие примеры включают пестициды и ртутные лампы), и хотя требования к хранению и транспортировке менее строгие, надлежащая утилизация является обязательной.

Ниже приводится краткое руководство, в котором перечислены некоторые распространенные батареи и соответствующие методы их утилизации.

Щелочные батареи — Общие лабораторные отходы (мусор)

Щелочные батареи не подлежат перезарядке и не содержат регулируемых опасных материалов. С точки зрения жизненного цикла и управления энергопотреблением переработка щелочной батареи более вредна для окружающей среды, чем ее утилизация непосредственно в мусорном ведре; т.е. захоронение. Принстонский университет следует этому руководству и не перерабатывает щелочные батареи.Пожалуйста, воздержитесь от помещения щелочных батарей в универсальные контейнеры для отходов / вторичной переработки.

Батареи для вторичной переработки

Следующие батареи собираются для вторичной переработки, и их запрещено выбрасывать вместе с обычным мусором. EHS предоставляет контейнеры для сбора аккумуляторов, одобренных для переработки, в исследовательских зданиях на территории кампуса.

• E-Quad A134 (вне погрузочной платформы)
• Moffett R033 (вне погрузочной платформы)
• Склад Icahn M06 (за пределами погрузочного дока)
• Фрик (вне складского помещения)
• MacMillan (приемная 1-й этаж; коридор за пределами B22)
• 228 Александр (1 этаж ОИТ)
• 306 Александр (комната отдыха)
• ПНИ — (погрузочная площадка)
• 171 Broadmead (внутри 128B рабочей зоны и 122 наверху)

Позвоните в EHS по телефону 609-258-5294, чтобы запросить получение контейнера или аккумулятора.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для предотвращения короткого замыкания и потенциальной опасности возгорания во время хранения и транспортировки клеммы аккумулятора должны быть заклеены лентой перед тем, как поместить аккумулятор в розетку.

Литиевые батареи

Литиевые батареи обычно неперезаряжаемые и содержат литий, щелочной металл, реагирующий с водой. Они широко известны как батарейки типа «таблетка» из-за их небольшого размера. Они обычно встречаются в часах, лазерных указках, материнских платах компьютеров и других электронных устройствах, которым требуется источник питания небольшого размера.

Никель / металлогидридные (Ni-MH) батареи

Ni-MH батареи содержат положительный электрод NiOOH и реактивный с водой металлический сплав, образующий отрицательный электрод. Батареи этого типа являются перезаряжаемыми и доступны по размеру, аналогичному щелочным батареям (размер AAA, AA, C и D). Их можно идентифицировать по маркировке «Перезаряжаемый» ИЛИ «Ni-MH».

Батарейки из оксида ртути и серебра

Неперезаряжаемые батареи, внешне похожие на литиевые батарейки, упомянутые выше.Ртуть и серебро — токсичные металлы, которые считаются опасными отходами, и их нельзя выбрасывать вместе с мусором. Хотя этот тип батарей становится все более редким, их все еще можно найти в старом оборудовании.

Никель-кадмиевые (Ni-Cad) батареи

— это очень распространенные перезаряжаемые батареи, которые встречаются во многих устройствах, чаще всего в аккумуляторных электроинструментах. Присутствие кадмия, токсичного металла, требует утилизации этой батареи. Ni-Cad батареи доступны во множестве размеров от больших прямоугольных устройств до меньших размеров, подобных щелочным батареям.

Литий-ионные батареи

чаще всего встречаются в устройствах, которые быстро потребляют значительный объем энергии, таких как камеры, беспроводные электроинструменты и, чаще всего, портативные компьютеры. Их размеры аналогичны размерам никель-кадмиевых аккумуляторов. Некоторые из этих аккумуляторов, произведенных Sony для ноутбуков Dell, Sony, Apple, Lenovo, Panasonic, Toshiba и Sharp, были отозваны в прошлом из-за возможности опасного короткого замыкания, в результате чего устройства стали нестабильными, что создавало риск взрыва. .Эти батареи необходимо утилизировать как универсальные отходы.

Свинцово-сернокислотные батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторы широко известны как автомобильные аккумуляторы. Они содержат как токсичный тяжелый металл (свинец), так и коррозионную жидкость (серную кислоту), оба из которых являются опасными материалами. Меньшие версии этой батареи часто встречаются в источниках бесперебойного питания (ИБП) и системах аварийного освещения. Они перезаряжаемые, но имеют срок службы 3-5 лет. Из-за своего размера эти батареи собираются не в контейнеры, как показано выше, а в большие синие пластиковые бочки.Сборные бочки расположены в следующих зонах: погрузочная площадка Engineering Quadrangle, погрузочная площадка Lewis Thomas Lab, погрузочная площадка Carl Icahn Lab и склад Frick Chemistry.

Свяжитесь с EHS для получения дополнительной информации об утилизации батарей.

Руководство по утилизации батарей в домашних условиях

Руководство по утилизации батарей в домашних условиях — Где безопасно утилизировать использованные батареи

Если вам сложно понять, что делать с использованными батареями и куда их можно сдать на переработку или безопасно обработать и утилизировать, тогда вы должны найти решение здесь, эта страница.Есть ли у вас AAA, AA, C, D, часы, кнопка, слуховой аппарат или автомобильный аккумулятор, выход есть.
Воспользуйтесь ссылками ниже к переходите к сводной таблице, если вас не интересует исходная информация.

Люди используют все больше и больше бытовых аккумуляторов. Среднестатистический человек владеет примерно двумя батарейками-таблетками, десятью обычными батареями (A, AA, AAA, C, D, 9 В и т. Д.) И выбрасывает около восьми бытовых батареек в год. Ежегодно в США продается около трех миллиардов батарей.С. в среднем около 32 на семью или десять на человека. Батарея — это электрохимическое устройство с возможностью преобразования химическая энергия в электрическую энергию для обеспечения питания электронных устройств. Батареи содержат тяжелые металлы, такие как ртуть, свинец, кадмий, и никель, который может загрязнять окружающую среду, когда батареи неправильно утилизирован. При сжигании некоторые металлы могут быть выбрасывается в воздух или может концентрироваться в золе, образующейся процесс горения.

Батареи могут создавать следующие потенциальные проблемы или опасности:

• Загрязняйте озера и ручьи, поскольку металлы испаряются в воздух при горении.
• Образует тяжелые металлы, которые потенциально могут вымываться на свалках твердых отходов.
• Подвергать окружающую среду и воду воздействию свинца и кислоты.
• Содержат сильные коррозионные кислоты.
• Может вызвать ожоги или опасность для глаз и кожи.

На свалках тяжелые металлы могут медленно попадать в почву, грунтовые или поверхностные воды.На сухие аккумуляторные батареи приходится около 88 процентов всей ртути и 50 процентов кадмия в твердых бытовых отходах. В прошлом на батареи приходилось почти половина ртути, используемой в Соединенных Штатах, и более половины ртути и кадмия в потоке твердых бытовых отходов. При сгорании некоторые тяжелые металлы, такие как ртуть, могут испаряться и попадать в воздух, а кадмий и свинец могут попасть в золу.

Опасности, связанные с бытовыми батареями

Это может измениться теперь, когда Калифорния ввела обязательную переработку «сухих» «ячеечные» батареи.

Во многих штатах действуют правила, требующие переработки батареек в той или иной форме. Калифорния требует вторичной переработки почти всех типов аккумуляторов.

Конгресс США принял ртутьсодержащую аккумуляторную батарею Закон об управлении 1996 года, чтобы упростить перезаряжаемую батарею и производителям продукции для сбора и переработки Ni-CD аккумуляторов и некоторых небольшие герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы.Для этих регулируемых батарей закон требуется следующее:

• Батареи должны легко сниматься с потребительских товаров, чтобы упростить их восстановление для вторичной переработки.
• На этикетках батарей должен быть указан химический состав батарей, погоня за стрелками «и фразу, указывающую, что пользователь должен утилизируйте или утилизируйте аккумулятор надлежащим образом.
• Национальное единообразие в сборе, хранении и транспортировке определенные батареи.
• Прекратите использование определенных ртутьсодержащих батарей.

Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы

Почти 90 процентов всех свинцово-кислотных аккумуляторов перерабатываются. Практически любой розничный торговец, продающий свинцово-кислотные батареи, собирает использованные батареи для переработка, как того требует законодательство большинства штатов. Реклаймеры раздавливают батареи на кусочки размером с никель и отделите пластмассовые детали. Они отправляют пластик в переработчик для производства новых пластиковых изделий и поставлять очищенный свинец производителям аккумуляторов и другим отраслям промышленности.Типичная свинцово-кислотная батарея содержит от 60 до 80 процентов переработанного свинца и пластик.

Неавтомобильные свинцовые батареи

Гелевые элементы и герметичные свинцово-кислотные батареи обычно используются для питания промышленное оборудование, аварийное освещение и сигнализация. Одинаковый Процесс утилизации применяется так же, как и в случае автомобильных аккумуляторов. Автомобильный Хранение или местное агентство по утилизации отходов может принять батареи для утилизации.

Батареи бытовые — сухие батареи

Сухие батареи содержат щелочные и угольно-цинковые (9 В, D, C, AA, AAA), оксид ртути (кнопка, некоторые цилиндрические и прямоугольные), оксид серебра и цинк-воздух (кнопка) и литий (9 вольт, C, AA, монета, кнопка, аккумуляторная).В среднем каждый житель США выбрасывает восемь сухих батарей в год.

Батареи бывают двух типов:

(1) первичные — те, которые не могут быть повторно использованы, и

(2) вторичные. также называемые «перезаряжаемыми» — те, которые можно использовать повторно.

Первичные батареи включают щелочные / марганцевые, углеродно-цинковые, оксидно-ртутные, цинково-воздушные, оксидно-серебряные и другие типы кнопочных батарей. Вторичные батареи (перезаряжаемые) включают свинцово-кислотные, никель-кадмиевые и потенциально никель-водородные.

Потребление

• Американцы покупают почти 3 миллиарда сухих батарей каждый год для радиоприемников, игрушек, сотовых телефонов, часов, ноутбуков компьютеры и портативные электроинструменты.
• Внутри батареи тяжелые металлы реагируют с химическим электролитом для производства энергии батареи.
• Аккумуляторы с жидким электролитом, обычно содержащие жидкий электролит. моторные автомобили, лодки или мотоциклы.
• Почти 99 миллионов свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов с жидкими элементами производится каждый год.
• Автомобильный аккумулятор содержит 18 фунтов свинца и один фунт серной кислоты.

Переработка и утилизация

• Mercury была прекращена использования некоторых типов батарей в в сочетании с «Ртутьсодержащим аккумулятором Закон об управлении «, принятый в 1996 году.
• Утилизация аккумуляторов предотвращает попадание тяжелых металлов на свалки и воздух.Переработка экономит ресурсы, потому что рекуперированный пластик и металлы можно использовать для изготовления новых батарей.
• Бытовые батареи вносят множество потенциально опасных соединений в поток твердых бытовых отходов, включая цинк, свинец, никель, щелочи, марганец, кадмий, серебро и ртуть.
• В 1989 г. в США было утилизировано 621,2 тонны бытовых аккумуляторов, это вдвое больше, чем в 1970 году.
• В 1986 году было утилизировано 138 000 тонн свинцово-кислотных аккумуляторов. из США
• Обычные батарейки для фонарей можно выбрасывать в мусорное ведро. (как правило, в некоторых штатах, например в Калифорнии, действуют более строгие rules), хотя лучше всего сдать их переработчику.
• Батарейки-кнопки с оксидом ртути и оксидом серебра часто собирают ювелиры, аптеки и магазины слуховых аппаратов, которые продают их компаниям, занимающимся утилизацией металлов.
• В 1993 году от 80 до 95% автомобильных аккумуляторов было переработано.

Что вы можете сделать

Аккумуляторы постоянно обновляются — проверьте этикетки

Изменения снижения источника питания в бытовых батареях

Ртуть-оксидные батареи постепенно заменяются новыми технологиями, такими как оксид-серебряные и цинково-воздушные кнопочные батареи, которые содержат меньше ртути.

Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи исследуются. Альтернативы, такие как никель без кадмия и никель-гидридная система, изучаются, но никель-кадмий вряд ли будет полностью заменен. Никель-кадмиевые батареи можно переработать, чтобы восстановить никель. Однако в настоящее время около 80 процентов всех никель-кадмиевых батарей постоянно герметизированы в приборах.Изменение правил может привести к облегчению доступа к никель-кадмиевым батареям для вторичной переработки.

Профилактика отходов бытовых батарей

Чтобы сократить отходы, начните с профилактики. Начиная с профилактики, остается меньше или совсем не остается отходов, которые превращаются в потенциально опасные отходы. Ниже приведены шаги, которые необходимо предпринять, чтобы предотвратить отходы бытовых аккумуляторов.

• Проверьте, есть ли у вас уже батареи под рукой, прежде чем покупать новые.
• Если подходит для данной задачи, покупайте предметы с ручным управлением, которые работают без батарей.
• Ищите батареи, в которых меньше ртути и тяжелых металлов.
• Для некоторых нужд можно использовать аккумуляторные батареи, но помните, что они также содержат тяжелые металлы, такие как никель-кадмий.

Щелочные батареи

По состоянию на 2015 год штат Калифорния является единственным штатом, в котором вы должны безрецептурные потребительские алакалиновые батарейки (AAA, AA, C, D, 9вольт и т. Д.). В Калифорнии запрещено бросать аккумулятор любого типа. (включая одноразовые одноразовые батарейки) в мусор.Проверено рентабельные и экологически безопасные процессы утилизации еще не универсально доступен для щелочных батарей. Несколько сообществ предлагают переработку или сбор щелочных батарей, обратитесь в местный орган власти о методах утилизации в вашем районе.

Щелочные батареи можно утилизировать вместе с обычными бытовыми отходами. с момента принятия Закона об обращении с ртутьсодержащими и перезаряжаемыми батареями в 1996 году было прекращено использование ртути в щелочных батареях.Это означает они не так токсичны, когда выбрасываются на свалки. Щелочной батареи состоят в основном из обычных металлов — стали, цинка и марганец — которые не представляют опасности для здоровья или окружающей среды при нормальном использовании или утилизация.

Вот итог:

• Никогда не бросайте батареи в огонь, так как они могут взорваться.
  Небольшие количества можно безопасно и законно (кроме Калифорнии) разместить в мусорное ведро.
• Если у вас большое количество щелочных батарей (скажем, десятки или сотни и более), чтобы сразу утилизировать обратитесь в свою компанию по вывозу мусора или в отдел утилизации бытовых отходов для получения инструкций.

Аккумуляторы

Аккумуляторы, как в сотовые телефоны, беспроводные электроинструменты и ноутбуки имеют более длительный срок службы, чем неперезаряжаемые, а использование перезаряжаемых никель-кадмиевых батарей может уменьшить количество батарей, попадающих в поток отходов. В то же время они могут увеличить количество тяжелых металлов, попадающих в поток отходов, если они не будут переработаны более эффективно. По состоянию на 1992 год процентное содержание кадмия в никель-кадмиевых батареях было выше, чем процентное содержание ртути в щелочных батареях, поэтому замена может заменять только один тяжелый металл на другой, а аккумуляторные батареи действительно используют энергоресурсы при подзарядке.Утилизируйте аккумуляторные батареи, если это возможно.

Перезаряжаемые щелочные батареи доступны вместе с зарядными устройствами.

Утилизация неперезаряжаемых батарей становится все более распространенным явлением, но все еще может быть проблемой найти местное место высадки. Утилизация использованных ПЕРЕЗАРЯЖНЫХ бытовых батарей теперь возможна!

Производители аккумуляторов профинансировали совместный центр утилизации. Чтобы найти ближайший к вам центр, который их примет, щелкните здесь! (в США или Канаде)) (Какие типы они принимают? Никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлогидридные (Ni-MH), литий-ионные (литий-ионные) и малые герметичные свинцовые * (Pb) аккумуляторные аккумуляторы обычно используются в беспроводных электроинструментах, сотовых и беспроводных телефонах, портативных компьютерах, цифровых камерах, двусторонних радиоприемниках, видеокамерах и игрушках с дистанционным управлением.

Обратите внимание, что Калифорния — это особый случай. Калифорния правила требуют переработки большего количества типов батарей, чем другие состояния. См. Эту страницу для получения подробной информации о том, как и где утилизировать аккумуляторы в Калифорнии.

Кроме того, Корпорация по переработке аккумуляторных батарей, национальная некоммерческая общественная организация объявила, что теперь она будет принимать использованные аккумуляторные батареи с предприятий, такие как батареи содержащие никель-кадмиевый сплав, металлогидрид никеля, ион лития и небольшой герметичный свинец весом менее двух фунтов.

Для получения дополнительной информации о программе и спонсорах щелкните на Корпорация по переработке аккумуляторных батарей И если вы ищете компании, которые могут перерабатывать аккумуляторные батареи от предприятий и правительств, см. эта страница.

Если вы не можете найти место выше:

Отнесите аккумуляторы в любой из участвующих розничных продавцов. В США: Alltel, Batteries Plus, Best Buy, Black & Decker, Cingular Wireless, The Home Depot, Milwaukee Electric Tool, Orchard Supply, Сервисный центр Porter Cable, RadioShack, Remington Product Company, Sears, Staples, Target, US Cellular, Verizon Wireless и Wal-Mart.А в Канаде: Battery Plus, Bell Mobility, Canadian Tire, FIDO / Microcell, Future Shop, The Home Depot, Home Hardware, London Drugs, сервисные центры Makita Factory, Personal Edge / Center du Rasoir, RadioShack Canada, Revy, Sasktel, Sears , Sony Store, Telus Mobility и Zellers.

Используйте RBRC локатор места сбора или позвоните в службу поддержки потребителей по номеру 1-800-8-BATTERY, , чтобы найти ближайший к вам розничный участок сбора.

Неперезаряжаемые (обычно «щелочные батареи») все еще не имеют устройства для вторичной переработки, и обычно их нужно просто выбрасывать в мусорное ведро.Если у вас есть большие количества или вы ведете бизнес, поговорите с вашим уполномоченным оператором санитарной свалки (также известной как «санитарные услуги», «свалка» или «свалка»). Отработанные батареи нельзя сжигать из-за металлов, так как они могут взорваться. При сгорании некоторые тяжелые металлы, такие как ртуть, могут испаряться и попадать в воздух, а кадмий и свинец могут попасть в золу.

Нажмите здесь, чтобы найти еще одно место, где можно найти ближайший к вам пункт утилизации. если ни один из вышеперечисленных вариантов не подошел.

Резюме — Реальные методы утилизации и переработки

Обратитесь в местный округ по утилизации твердых отходов (указанный в разделе «Правительство округа» в вашей телефонной книге), чтобы узнать о точках переработки бытовых аккумуляторов.Узнайте, будет ли ваш местный ювелир, аптека или продавец аккумуляторов принимать плоские батарейки на переработку. EPA Огайо хранит список компаний по переработке и утилизации аккумуляторов; однако эти компании обычно создаются для обслуживания промышленных или муниципальных потребителей с большим количеством батарей, а не для частных лиц.

Другая сопутствующая информация и источники:

Аккумулятор Контактная информация производителя

Имейте в виду, что производители аккумуляторов профинансировали Программа утилизации аккумуляторов Корпорации по переработке аккумуляторных батарей (RBRC), чтобы найти ближайший к вам пункт сдачи аккумуляторов, чтобы вы не нужно было бы звонить производителям напрямую.Чтобы найти место, нажмите, чтобы перейти на домашнюю страницу RBRC, или позвоните по телефону 1-800-8-BATTERY .

Другие источники информации, ссылки и публикации

аккумуляторов в целом — на правильном пути для утилизации?

На вопрос о том, соблюдает ли в настоящее время мировое общество план ответственного производства, использования и утилизации или переработки батарей, Мелин дает многоуровневый ответ: «Это зависит от того, кого вы спросите», — говорит он. «В автомобильной промышленности ведутся споры об общей площади аккумуляторной батареи.Экологичность используется в качестве аргумента против автомобильных аккумуляторов, но это исходит от компаний с конкурирующими технологиями. Литий-ионные батареи (LI) не были проблемой для телефонов и ноутбуков, не в последнюю очередь из-за их небольшого размера, но в автомобилях они намного больше и угрожают другим технологиям ».

Он напоминает, что LI все еще является новой технологией, траектория которой еще не определена: «LI-аккумуляторы сделали возможным развитие сегмента мобильных телефонов, и это помогло развитию всей отрасли LI, которая затем перешла в автомобильную промышленность.Теперь он отмечает, что масштабы LI в автомобильной промышленности стимулируют другие отрасли, в том числе морскую.

«За последние 20 лет произошло резкое развитие. Батареи сейчас производятся по-другому и в огромных масштабах по сравнению с тем, что было пять лет назад ». По его словам, масштаб важен для общего следа CO ₂ при производстве литий-ионных аккумуляторов. «Здесь действительно» Чем больше, тем лучше «».

Утилизация аккумуляторов в масштабе

Мелин отмечает, что переработка литий-ионных аккумуляторов проводилась с самого начала, но до сих пор часто описывается как несуществующая.«Это в значительной степени потому, что страны, контролирующие эту нарративу, не слишком много перерабатывают», — объясняет он. «Бытовая электроника экспортируется из этих стран, в основном в Европу и Северную Америку, для повторного использования и переработки, в основном в Азию и в основном в Китай».

Он отмечает, что в настоящее время в Китае производится две трети мирового производства литий-ионных аккумуляторов, и что переработка является важной частью производства там. «Наилучшие возможности для вторичной переработки имеют место, где аккумуляторы производятся в больших масштабах.Страна должна производить аккумуляторы, чтобы их можно было перерабатывать ».

Что касается роли законодательства в переработке аккумуляторов, Мелин полагается на рыночные силы: «Законодательство содержит некоторые руководящие принципы, в частности законы, требующие от компаний возврата аккумуляторов в конце их срока службы, но если и когда объемы переработки удовлетворят спрос, мы выиграли Мне действительно не нужен грандиозный план ».

Прочие отрасли: то же, но разные

Глядя на другие отрасли со зрелыми перспективами жизненного цикла, такие как алюминий, как Мелин сравнивает индустрию аккумуляторов в своем мышлении? «Аккумуляторная промышленность вполне сравнима с алюминиевой, но переработка аккумуляторов сложнее.Есть еще много элементов, с которыми нужно иметь дело, и уровень затрат выше ».

требуется огромное количество энергии, поэтому заинтересованным сторонам необходимо окупать инвестиции за счет повторного использования произведенного материала. «С производством батарей дело обстоит иначе. Большая часть производственной энергии расходуется на нанесение катодов на токопроводы. Переработка не удаляет эту часть процесса из производства ».

Переработка применяется в основном к материалам, поясняет он.Здесь методы добычи полезных ископаемых можно сделать более устойчивыми, если для горных работ будет использоваться гидроэнергетика, а для выработки электроэнергии — газ, а не уголь. «Компании, создающие эффективные цепочки добавленной стоимости, находятся в хорошем положении, но достижение положительной стоимости невозможно во всех цепочках создания стоимости вторичной переработки. В какой-то момент кому-то придется что-то заплатить ».

Кто все понял?

«У Европы история обращения с отходами больше, чем их переработка», — отмечает Мелин.

«Они имеют дело с никель-кадмием и тяжелыми металлами в течение некоторого времени, но больше как с отходами, чем с точки зрения вторичной переработки». Тем не менее, по его словам, в Европе есть определенные ожидания в отношении вторичной переработки: «Инфраструктура не самая эффективная, но, возможно, она реалистична с учетом объемов рынка».

Параллельно с этим по всему миру появляются стартапы по переработке отходов, — говорит он. «Каждую неделю нам поступают новые звонки от заинтересованных сторон, особенно из Юго-Восточной Азии», — сообщает Мелин. «Их преимущество — близость к Китаю.«Рост производства аккумуляторов в Европе будет способствовать росту рынка рециклинга, поскольку производители получат возможность связать рециркуляцию с производством. «Это верно и для США», — добавляет он. «Настоящий вопрос в том, кто будет производить больше всего батарей. Вот где будет наиболее эффективная переработка ».

Вторая жизнь — еще одна возможность для роста, — говорит он. «Китай также преуспевает в производстве продуктов второй жизни. Это просто не тот случай, когда батареи выбрасываются. Пока продукты имеют ценность, они будут использоваться повторно.Это часть глобальной взаимосвязанной экономики ».

Верит ли Мелин, что мир когда-либо увидит по-настоящему замкнутую экономию батарей, и если да, то когда? «Сегодня мы очень близки», — считает он. «В настоящее время мало продуктов, которые имеют такую ​​круглую форму, как LI-батарея, но для начала нам нужен хороший продукт. Автомобильные аккумуляторы настолько хороши, что могут иметь вторую жизнь, и продукт тоже перерабатывается ». Не в последнюю очередь, Мелин отмечает, что очень немногие батареи LI достигли конца своего срока службы. «Аккумуляторы LI имеют долгий срок службы.Возможность повторного использования и перепрофилирования литий-ионных аккумуляторов есть, и это происходит сегодня ».

Когда Tesla заявляет, что она перерабатывает 100% своих батарей, что это значит?

Tesla утверждает, что справилась с одной из самых громких экологических проблем при производстве электромобилей: переработкой литий-ионных аккумуляторов.

В своем отчете о воздействии на 2020 год, опубликованном в среду, гигант электромобилей описал свое внедрение процесса «замкнутого цикла», который позволил бы ему хранить 100 процентов своих аккумуляторов, которые обычно служат около десяти лет, на свалке: «Ни одна из наших утилизированных литий-ионных батарей не отправляется на свалки и на 100 процентов перерабатывается», — говорится в отчете.«Мы активно внедряем принципы циркулярной экономики».

Это заявление было быстро повторено в блогах, посвященных технологиям и электромобилям, в которых хвалили компанию за этот подвиг.

Примечательно, что в экологическом отчете Tesla говорится, что 100 процентов батарей каким-либо образом перерабатываются, но не говорится, что 100 процентов каждой батареи перерабатываются. Tesla заявляет, что ее конечной целью является «высокая степень извлечения, низкие затраты и низкое воздействие на окружающую среду» в результате ее программы утилизации; он не говорит, как далеко он сейчас находится по этому пути.

«Когда Tesla говорит, что они перерабатывают 100% своих аккумуляторов, это означает, что они отправляют аккумуляторы кому-то, кто перерабатывает их, восстанавливает материал, а затем, кто знает, куда идет этот материал», — Кайл Винс, Генеральный директор iFixit сказал Материнской плате.

«Илон годами говорил:« О да, мы уберем старые Tesla с одной стороны завода и выведем новые Tesla с другой », — добавил он.« Это всегда мечта ».

Ученые и защитники окружающей среды обеспокоены тем, что аккумуляторы электромобилей в большом количестве попадут на свалки, если мы не научимся их перерабатывать, восстанавливать и повторно использовать.

В настоящее время переработка литий-ионных аккумуляторов (и переработка электроники в целом) — сложный процесс, и большая часть материала перерабатывается, а это означает, что переработанный материал электроники не обязательно возвращается в электронику и становится чем-то менее сложным. Основным ингредиентом большинства батарей, литием, является проводник, отвечающий за создание электрического тока, который генерирует энергию, питающую устройства. Но именно то, что придает ему силу, делает его таким трудным для извлечения; Имея один дополнительный электрон во внешней атомной оболочке, он постоянно перетекает на другие элементы, что затрудняет отделение от других ингредиентов в батареях, таких как никель, кобальт и алюминий.

Сегодня на рынке представлено несколько распространенных методов утилизации литий-ионных аккумуляторов: пирометаллургия (нагрев и плавление деталей до их разделения), гидрометаллургия (вымачивание батареи в кислоте до тех пор, пока ее части не разделятся) и прямая переработка (измельчение батарей. и физически отделяя его части). Исследователи из лаборатории повторного использования и переработки литий-ионных батарей (ReLib) в Великобритании также недавно разработали метод разделения с помощью ультразвука.

Все эти тактики выполнимы, но дороги в масштабах, необходимых для переработки всей батареи электромобиля (которая может весить более 1000 фунтов), и исторически было дешевле добывать новый литий, чем перерабатывать и повторно использовать его.

Для Tesla освоение переработки литий-ионных аккумуляторов будет означать, что компания резко сократит свой углеродный след и, возможно, начнет сокращать добычу полезных ископаемых, необходимых для производства электромобилей и других электронных батарей. Создав замкнутый процесс для повторного использования материалов, которые входят в ее автомобили, компания обеспечит извлечение из земли лишь ограниченного количества лития, который можно переработать до конца, что снизит ее зависимость от шахт, которые занимают большие участки земли, используют большие объемы воды и могут иметь еще неизвестные последствия для здоровья.

Заявления компании отражают образ полностью контролируемой внутренней системы утилизации, в которой старые батареи Tesla используются для производства новых батарей Tesla. Но специалисты по переработке литий-ионных аккумуляторов сказали Motherboard, что в действительности все не так просто.

В последних маркетинговых материалах компании по защите окружающей среды утверждается, что в конце 2020 года она приступила к разработке собственного центра по переработке отходов на своей фабрике Gigafactory в Спарксе, штат Невада, для переработки отработанных аккумуляторов в качестве дополнения к существующим контрактам со сторонними организациями.

В настоящее время компания Redwood Materials, возглавляемая бывшим техническим директором Tesla Дж. Б. Штробелем, недавно объявила о планах строительства завода по переработке отходов площадью 100 акров рядом с Gigafactory.

«Я думаю, когда они говорят об этом на месте, они имеют в виду именно это», — сказал он. (Он говорит, что компания является одним из немногих лидеров в области утилизации аккумуляторов, которые стремятся ускорить процесс утилизации и продвинуть на рынок в целом.)

«Утилизация на месте приближает нас на один шаг к завершению цикла переработки. производство материалов », — говорится в отчете Tesla о воздействии на окружающую среду.«Мы намерены адаптировать решения по переработке для каждого места и, таким образом, повторно вводить ценные материалы обратно в наш производственный процесс».

Разумеется, любая переработка лучше, чем захоронение батарей, — говорит Винс. Как проводник, литий нестабилен в неконтролируемых средах и может вызывать пожары на свалках, выделяющие токсичные газы в атмосферу. Литий-ионные батареи в настоящее время повсюду являются проклятием для переработчиков электроники — часто батареи вклеивают в компьютеры, телефоны, фитнес-трекеры и другие гаджеты.Для безопасной утилизации эти батареи необходимо удалить, прежде чем они будут обработаны с помощью электронного измельчителя, потому что в случае измельчения литий-ионные батареи взорвутся. Пожары литий-ионных аккумуляторов ежегодно вызывают десятки пожаров в центрах утилизации; Waste360 назвал батареи «растущей глобальной проблемой».

Работа со сторонними переработчиками также означает, что Tesla, вероятно, не сможет полностью контролировать то, что происходит с минералами в их батареях, когда они отправляются на переработку.В отчете о воздействии на окружающую среду также не говорится, что компания пока производит аккумуляторы из переработанных минералов.

Винс добавляет, что ни одна современная батарея не подлежит 100-процентной переработке; нехватка неперерабатываемых материалов, таких как клеи и герметики, перерабатывается в каждую батарею (около пяти фунтов в одной батарее электромобиля, в зависимости от марки и модели). по его словам, исследования и разработки, направленные на то, чтобы достичь точки, в которой 100% вторичная переработка является нормой.Рынок все еще молод, и расширение процессов рециклинга для многих производителей экономически нецелесообразно. Для изменения этого потребуются деньги и время.

«Цена на литий была достаточно низкой, поэтому она не оправдывала некоторых из этих химико-металлургических процессов для извлечения материала», — говорит он.

Доктор Эндрю Эбботт, профессор физической химии в Университете Лестера и исследователь в области разделения ячеек батарей в ReLib, считает, что однажды переработка станет прибыльной для производителей.

«В настоящий момент происходит множество процессов, направленных на то, где мы будем через 10, 15 лет, и на то время, когда вместо того, чтобы измельчать клетки, мы сможем их разбирать, и как бы разделить эти два компонента », — сказал Эбботт. «Электрификация определенно идет, и это произойдет в ближайшее время. Но я также думаю, что это заставляет людей понять, что переработка готовится к этому увеличению ».

В апрельском отчете Earthworks говорится, что переработка аккумуляторов может сократить объем добычи новых полезных ископаемых, необходимых в отрасли, на 25 процентов для лития, 35 процентов для кобальта и никеля и 55 процентов для меди к 2040 году.Это очень важно, потому что добыча полезных ископаемых, как правило, требует больших экологических затрат, а в случае с кобальтом большая часть мирового предложения поступает из регионов, где детский труд все еще широко используется. Возможно, наступит день, когда центры переработки полностью заменят шахты — мы просто еще нет.

«Нужна просто технологическая революция», — добавил Винс. «Так же, как мы переживаем производственную революцию и производим эти литиевые батареи прямо сейчас, нам нужно то же самое для переработки».

Привод по переработке литий-ионных аккумуляторов | Feature

С ростом отрасли электромобилей (электромобилей) экспоненциально растут и отходы литий-ионных батарей, которыми питаются эти автомобили.Только в 2017 году от электромобилей, проданных по всему миру, отходы отработанных литий-ионных аккумуляторов могут составить около 250 000 тонн или полмиллиона кубометров — этого достаточно, чтобы почти в шесть раз заполнить Королевский Альберт-холл в Лондоне. Поскольку средний срок службы батареи составляет только восемь лет, некоторые из этих батарей 2017 года могут потребовать замены и утилизации к 2025 году. Поскольку для удовлетворения растущего спроса на электромобили производится все больше батарей, восстановление критически важных материалов в них батареи будут иметь жизненно важное значение для создания устойчивой отрасли с циклическим циклом и для управления отходами.Но в настоящее время не существует метода переработки, который был бы одновременно эффективным и достаточно прибыльным, чтобы быть устойчивым. Что делать со следующим поколением аккумуляторов с истекшим сроком службы?

Почему

Одна из самых серьезных проблем, связанных с переработкой литий-ионных аккумуляторов, — это обращение с отходами, но нельзя сказать, что все аккумуляторы, производимые сегодня, отправляются на свалку. Когда срок службы литий-ионного аккумулятора подходит к концу, он все еще сохраняет около 80% своего заряда — и хотя этого недостаточно для обслуживания электромобиля, он достаточно хорош для множества различных применений, таких как накопление энергии.Эти вторичные батареи можно было использовать не менее 10 лет. Такой вид повторного использования в первую очередь предпочтительнее, чем переработка, потому что они чрезвычайно ценны, а переработка обходится дорого. «Материал в батарее Tesla, например, стоит около 1500 долларов (1200 фунтов), но рыночная стоимость составляет от 10 до 15 тысяч долларов», — говорит Ганс Эрик Мелин, основатель Circular Energy Storage, консалтинговой компании, изучающей жизненный цикл. литий-ионных аккумуляторов. «Если вы хотите заполучить эту материальную ценность, вы должны разобрать ее, вы должны раздавить ее, вы должны переработать ее в каком-то процессе вторичной переработки.И тогда у вас будет всего пара сотен долларов ».

Спрос на эти аккумуляторные блоки велик — крупнейший в мире оператор телекоммуникационных вышек China Tower намеревается заменить свинцово-кислотные батареи, используемые для резервного питания почти на всех своих 2-миллионных базовых станциях в корпусе Tower, на вторичные литиевые. -ионовые батареи. Это 54 ГВт-ч емкости аккумулятора или около 2 миллионов батарей. Таким образом, повторное использование может сыграть роль в добавлении стоимости и дать перерабатывающим предприятиям время для создания необходимой инфраструктуры для масштабной переработки аккумуляторов.Но с учетом того, что общее количество литий-ионных батарей, как ожидается, к 2040 году достигнет 7,8 миллионов тонн в год, согласно отчету IDTechEx, ожидается, что глобальное предложение аккумуляторов с истекшим сроком службы превысит их потребность в вторичных приложениях. И не все батареи можно будет использовать повторно — батареи неизвестного происхождения или батареи, которые попали в аварию, потребуют немедленной утилизации. И, конечно же, батареи в конечном итоге умирают навсегда — поэтому дальновидный подход к переработке важен в долгосрочной перспективе для управления отходами и пополнения запасов критически важных материалов.«Конечная судьба всех LiB в конце их первой и, возможно, второй жизни должна быть переработана», — говорит Гэвин Харпер из Центра стратегических элементов и критических материалов Университета Бирмингема в Великобритании.

Поскольку эти батареи часто содержат ценные материалы, такие как никель, марганец и кобальт, их сброс на свалку по мере увеличения объемов отходов будет пустой тратой ценных ресурсов. «Если целью наличия электромобилей является сокращение выбросов углекислого газа, то извлечение этого сырья из земли для производства электромобилей идет вразрез с их целью», — говорит Зубера Икбал, исследователь, занимающийся переработкой аккумуляторов в Университете г. Бирмингем.Твердая инфраструктура рециркуляции также замедлит истощение критических запасов кобальта, необходимых для производства этих батарей — по оценкам, к 2030 году рециркуляция может обеспечить Европу 10% ее поставок кобальта. Это дает отрасли дополнительное преимущество, заключающееся в том, что она меньше полагается на проблемные источники: не менее 60% мирового кобальта добывается в Демократической Республике Конго, где некоторые из наиболее уязвимых слоев общества несут основную тяжесть его добычи — добыча кобальта. в ДР Конго связано с нарушениями прав человека, такими как детский труд и вооруженные конфликты.

Трудности при утилизации

Большая часть рециклинга, который происходит сегодня, осуществляется путем сочетания пирометаллургии и гидрометаллургии — процесса, который оставляет желать лучшего. В то время как в процессе восстанавливаются некоторые из наиболее ценных металлов в батарее, большая часть других ценных материалов теряется. «По сути, вы бросаете батарею в плавильный завод, и на дне получается смесь сплавов — обычно никель, кобальт и медь», — говорит Линда Гейнс, эксперт по материалам и анализу жизненного цикла в Аргоннской национальной лаборатории в США. .«Литий и алюминий окисляются и переходят в шлак — их неэкономично восстанавливать». После того, как литий и алюминий отправляются на свалку, остаются металлические сплавы — их затем необходимо подвергнуть гидрометаллургической обработке для извлечения. максимальное значение, разрушая кристаллическую структуру катода и выщелачивая различные ионы из батареи, чтобы в конечном итоге получить соли-предшественники, такие как сульфат никеля и сульфат кобальта, которые вы можете использовать для производства новых батарей. «Кобальт — безусловно, самый ценный продукт», — говорит Гейнс.«Но по мере того, как автопроизводители переходят к химическому составу аккумуляторов с все меньшим и меньшим содержанием кобальта, ценный продукт, получаемый в процессе выщелачивания, продолжает снижаться».

Многочисленные проблемы усложняют разработку более эффективного процесса. Фундаментальная проблема заключается в том, что эти батареи просто не предназначены для вторичной переработки, они рассчитаны на высокую производительность и долговечность — важные возможности батареи, которые могут быть нарушены за счет создания батареи, более пригодной для вторичной переработки.Литий-ионная аккумуляторная батарея состоит из нескольких тысяч ячеек, сгруппированных в модули, причем каждая ячейка содержит катод, анод, сепаратор и электролит. Катоды обычно состоят из порошка активного оксида переходного металла, смешанного с углеродной сажей и приклеенного к токосъемнику из алюминиевой фольги с помощью такого соединения, как поливинилиденфторид (PVDF). Аноды содержат графит, приклеенный к медной фольге с PVDF, а электролит обычно представляет собой раствор солей LiPF ₆ .

Именно такое большое количество компонентов, а также способ их соединения затрудняет их разделение.«Аккумуляторы не предназначены для разборки», — объясняет Эмма Кендрик, заведующая кафедрой энергетических материалов в Университете Бирмингема. «В итоге получаются такие вещи, как очень прочный клей, используемый при сборке, который затем нужно найти способ удалить, чтобы попытаться извлечь ячейки из модуля. Или у вас есть несколько сваренных вместе ячеек, и вам нужно попытаться удалить с них сварные швы. Таким образом, они не предназначены для разборки »,

По этой причине самый дешевый и распространенный способ утилизации аккумуляторов — их измельчение.Но стандартной аккумуляторной батареи для электромобиля не существует — популярные химические составы включают никель-кобальт-алюминий, литий-марганцевый оксид и никель-магний-кобальт, среди прочего, и каждая модель автомобиля имеет различную конструкцию аккумуляторной батареи. «Если вы перерабатываете, вы не можете контролировать то, что получаете, поэтому все эти батареи будут собраны вместе», — говорит Джек Воги, химик из Аргоннской национальной лаборатории. При измельчении аккумуляторов эти различные соединения необходимо разделять. Это можно сделать с помощью разделения по плотности или использования различных магнитных свойств различных оксидов металлов.

Способ сборки упаковок также означает, что после измельчения один из наиболее ценных компонентов — катодная «черная масса» или активный электрохимический оксид металла — выходит загрязненным другими материалами. Чтобы бороться с этим, исследователи изучают, как они могут разрабатывать пакеты, модули и ячейки таким образом, чтобы их было легче разбирать в конце их жизни, чтобы избежать необходимости измельчения или упростить очистку. Это может быть так же просто, как замена сварных швов болтами и гайками или попытка разработать новые клеи, с которыми легче работать.«Если через 10 лет у нас будет система, которая все еще использует те же батареи, что и сейчас, то это будет катастрофа», — говорит Эндрю Эбботт, профессор физической химии в Университете Лестера. в Соединенном Королевстве. Но батареи разрабатываются производителями, и необходимость их вторичной переработки не всегда идет рука об руку с их стандартами производительности. «Нам очень сложно заставить людей сказать:« Мы можем это сделать », — говорит Джеффри Спангенбергер, директор программы утилизации ReCell в Аргоннской национальной лаборатории.

Состояние вторичной переработки сегодня

Даже несмотря на отсутствие конструкции для переработки, исследователи ищут способы максимального восстановления. Чисто гидрометаллургический процесс был бы более эффективным, то есть с использованием водных растворов для выщелачивания ценных металлов из катодного материала после измельчения. Обычно это выполняется с использованием комбинации серной кислоты и перекиси водорода, при этом перекись действует как восстанавливающий агент для превращения нерастворимых материалов Co (iii) в растворимый Co (ii).После выщелачивания кобальт и литий можно выделить в виде солей путем осаждения путем изменения pH раствора. В результате вы получаете исходные материалы высокой чистоты, которые затем можно использовать для производства новых батарей. Но хотя в гидрометаллургических процессах извлекается больше ценных материалов, чем в чисто пирометаллургических процессах, ценность катодного материала теряется. Это означает, что, хотя он полезен для катодов, которые содержат большое количество кобальта, например оксида лития-кобальта, гидрометаллургические процессы могут восстанавливать до 70% стоимости этого катода — это менее полезно для катодов, которые менее богаты кобальтом, где большая часть стоимости заключается в самих производимых катодных оксидах, а не в сырье.

В случаях, когда стоимость сырья ниже, можно восстановить сам ценный катод. Посредством процесса, известного как прямая переработка, это то, что изучает ReCell — программа, базирующаяся в Аргоннской национальной лаборатории и состоящая из около 50 исследователей из шести национальных лабораторий и университетов. «Прямая переработка основана на предотвращении разрушения кристаллической структуры катода литий-ионной батареи — преимущество состоит в том, что вы сохраняете ценность того, что идет на преобразование сырья в катод, что может быть весьма значительным», — говорит Спангенбергер. , директор программы.Прямая переработка имеет еще одно преимущество, так как она также позволяет извлекать другие ценные компоненты, такие как алюминиевая и медная фольга, соли электролита и графит из анода. При прямой переработке аккумулятор снова измельчается, а черная масса — смесь катодного и анодного порошков — восстанавливается. «Когда вы возвращаете порошки, они покрываются полимером — клеем, который прикрепляет их к металлической фольге», — говорит Воги, координирующий усилия по непосредственной переработке в ReCell.Эти порошки необходимо тщательно очищать, не повреждая активную поверхность порошка, например, удаляя клей с помощью растворителя или деполимеризуя при нагревании.

В то время как прямая переработка позволяет получить наиболее ценный продукт в принципе, переработчики должны прежде всего задуматься о том, почему аккумуляторная батарея нуждается в переработке. Часто активный катодный материал разлагается — и для того, чтобы он снова стал полезным, его необходимо укрепить новым литием. Используя спектроскопию, вы можете сделать приблизительную оценку того, сколько лития отсутствует, и новый литий можно добавить, смешав катод с гидроксидом лития и нагревая до 220 ° C.А быстро меняющийся рынок означает, что производители всегда переходят на новые химические продукты с лучшими возможностями. Чтобы повторно использовать катоды, восстановленные таким образом, может потребоваться их модернизация. Например, старые никель-магниево-кобальтовые батареи содержали гораздо меньшую долю никеля, чем новые версии. Чтобы восстановить то, что рынок действительно захочет купить, необходимо увеличить содержание никеля в восстановленном материале. Это новая область, которую исследуют Вои и его команда — одна из трудностей состоит в том, чтобы сделать никель однородным по всему катоду.«Скорость, с которой что-то распространяется, связана с его зарядом — чем более сильно заряжено что-то, тем медленнее оно распространяется», — говорит Воги. «В этом случае мы пытаемся переместить 3+ катиона в твердое тело вперед и назад и сделать их однородными, что довольно сложно».

Но не все измельчают аккумуляторы. В Великобритании проект Института Фарадея по переработке литий-ионных батарей (ReLiB) представляет собой пример того, что некоторые компании пытаются делать на Дальнем Востоке — брать упаковку и разделять ее на анод, катод и сепаратор, чтобы в конечном итоге получается гораздо более чистый поток материала.ReLiB разрабатывает автоматизированную систему для разборки таким образом, чтобы исключить риск поражения электрическим током для технических специалистов, выполняющих разборку вручную. «Все, что нам нужно сделать, это отделить металлическую фольгу от поверхности активного материала», — говорит Эндрю Эбботт, соисследователь ReLiB. С этой целью команда ReLiB изобрела метод отслаивания с использованием ультразвука, способный отделить катоды от металлических токоприемников в 100 раз быстрее, чем при использовании кислот — за считанные секунды, а не часы.

ReCell и ReLiB не одиноки в своих усилиях. Все больше и больше исследовательских сетей по переработке отходов, разрабатывающих свои собственные инновации и методы, продолжают появляться и расти по всему миру. Поскольку инфраструктура рециркуляции объединяется для масштабной переработки, пока не ясно, какой из этих методов, если таковой имеется, будет предпочтительным. «Вы должны понимать ценность своих отходов и сравнивать это с тем, насколько дорого обходится ваш технологический процесс. И я еще не уверен, что у нас есть такой ответ, — говорит Кендрик.Может случиться так, что эти разные методы будут использоваться вместе в зависимости от того, что наиболее выгодно и что лучше всего подходит для разных батарей. Но для того, чтобы дать отрасли по переработке вторсырья наибольшие шансы на успех, Эбботт считает важным, чтобы эти проекты делились своим опытом. «Что произойдет в следующие 10 лет, так это взаимное обогащение идей», — говорит Эбботт. ‘ Очень важно, чтобы эти проекты не работали сами по себе.’

Патрик Хьюз, научный обозреватель из Белфаста, Великобритания

Исследование: переработанные литиевые батареи и новые

Практически не изменился и способ проведения проверок.

Исторически, проверка состояния электрической инфраструктуры была обязанностью мужчин, идущих по очереди. Когда везет и есть подъездная дорога, линейные рабочие используют автовышки. Но когда электрические конструкции находятся на заднем дворе, на склоне горы или иным образом вне досягаемости механического подъемника, рабочие все равно должны пристегнуть свои инструменты и начать подъем.В отдаленных районах вертолеты несут инспекторов с камерами с оптическим зумом, которые позволяют инспектировать линии электропередач на расстоянии. Эти инспекции на большом расстоянии могут охватывать больше территории, но не могут заменить более пристальный взгляд.

В последнее время электроэнергетические компании начали использовать дроны для более частого сбора дополнительной информации о своих линиях электропередач и инфраструктуре. Помимо зум-объективов, некоторые устанавливают на дроны термодатчики и лидары.

Термодатчики улавливают избыточное тепло от электрических компонентов, таких как изоляторы, проводники и трансформаторы.Если игнорировать эти электрические компоненты, они могут вызвать искру или, что еще хуже, взорваться. Лидар может помочь в управлении растительностью, сканировании области вокруг линии и сборе данных, которые программное обеспечение позже использует для создания трехмерной модели области. Модель позволяет менеджерам энергосистемы определять точное расстояние от растительности до линий электропередач. Это важно, потому что, когда ветви деревьев подходят слишком близко к линиям электропередач, они могут вызвать короткое замыкание или воспламенить искру от других неисправных электрических компонентов.

Алгоритмы на основе искусственного интеллекта могут обнаруживать участки, в которых растительность посягает на линии электропередач, обрабатывая десятки тысяч аэрофотоснимков за несколько дней. Buzz Solutions

Хорошая новость — использование любой технологии, которая позволяет проводить более частые и качественные проверки. А это означает, что, используя современные, а также традиционные инструменты мониторинга, основные коммунальные предприятия ежегодно собирают более миллиона изображений своей сетевой инфраструктуры и окружающей среды.

AI хорош не только для анализа изображений. Он может предсказывать будущее, глядя на закономерности в данных с течением времени.

А теперь плохие новости.Когда все эти визуальные данные возвращаются в центры обработки данных коммунальных предприятий, выездные техники, инженеры и монтажники тратят месяцы на их анализ — от шести до восьми месяцев на цикл проверки. Это отвлекает их от работы по техническому обслуживанию в полевых условиях. И это слишком долго: к моменту анализа данные уже устарели.

Пришло время вмешаться ИИ. И он начал это делать. ИИ и машинное обучение начали использоваться для обнаружения неисправностей и разрывов в линиях электропередач.

Несколько энергетических компаний, в том числе Xcel Energy и Florida Power and Light тестируют ИИ для обнаружения проблем с электрическими компонентами на линиях электропередач как высокого, так и низкого напряжения. Эти энергетические компании наращивают свои программы инспекции дронов, чтобы увеличить объем собираемых данных (оптических, тепловых и лидарных), ожидая, что ИИ сможет сделать эти данные более полезными.

Моя организация, Buzz Solutions — одна из компаний, которые сегодня предоставляют подобные инструменты искусственного интеллекта для электроэнергетики.Но мы хотим сделать больше, чем обнаруживать проблемы, которые уже произошли, — мы хотим предсказать их до того, как они произойдут. Представьте, что могла бы сделать энергетическая компания, если бы она знала, где находится оборудование, приближающееся к отказу, позволяя экипажам войти внутрь и принять меры по профилактическому обслуживанию, прежде чем искра вызовет следующий крупный лесной пожар.

Пора спросить, может ли ИИ быть современной версией старого талисмана Дымчатого медведя Лесной службы США: предотвращение лесных пожаров. до они случаются.

Повреждение оборудования линии электропередачи из-за перегрева, коррозии или других проблем может вызвать возгорание. Buzz Solutions

Мы начали создавать наши системы, используя данные, собранные государственными учреждениями, некоммерческими организациями, такими как Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI), электроэнергетические компании и поставщики услуг по воздушной инспекции, которые предлагают в аренду вертолеты и дроны. В совокупности этот набор данных включает тысячи изображений электрических компонентов на линиях электропередач, включая изоляторы, проводники, соединители, оборудование, столбы и опоры.Он также включает коллекции изображений поврежденных компонентов, таких как сломанные изоляторы, корродированные разъемы, поврежденные проводники, ржавые конструкции оборудования и треснувшие опоры.

Мы работали с EPRI и энергосистемами, чтобы создать рекомендации и таксономию для маркировки данных изображений. Например, как именно выглядит сломанный изолятор или корродированный разъем? Как выглядит хороший изолятор?

Затем нам пришлось объединить разрозненные данные, изображения, снятые с воздуха и с земли с использованием различных датчиков камеры, работающих под разными углами и разрешениями и снятых в различных условиях освещения.Мы увеличили контраст и яркость некоторых изображений, чтобы попытаться привести их в единый диапазон, мы стандартизировали разрешения изображений и создали наборы изображений одного и того же объекта, снятого под разными углами. Нам также пришлось настроить наши алгоритмы, чтобы сосредоточиться на интересующем объекте на каждом изображении, например, на изоляторе, а не рассматривать все изображение целиком. Для большинства этих корректировок мы использовали алгоритмы машинного обучения, работающие в искусственной нейронной сети.

Сегодня наши алгоритмы искусственного интеллекта могут распознавать повреждения или неисправности, связанные с изоляторами, соединителями, амортизаторами, полюсами, траверсами и другими конструкциями, а также выделять проблемные области для личного обслуживания.Например, он может обнаруживать то, что мы называем перекрывающимися изоляторами — повреждение из-за перегрева, вызванного чрезмерным электрическим разрядом. Он также может обнаружить износ проводов (что также вызвано перегревом линий), корродированные разъемы, повреждение деревянных опор и траверс и многие другие проблемы.

Разработка алгоритмов анализа оборудования энергосистемы требовала определения того, как именно выглядят поврежденные компоненты под разными углами в разных условиях освещения.Здесь программное обеспечение отмечает проблемы с оборудованием, используемым для уменьшения вибрации, вызванной ветром. Buzz Solutions

Но одна из самых важных проблем, особенно в Калифорнии, заключается в том, чтобы наш ИИ распознал, где и когда растительность растет слишком близко к высоковольтным линиям электропередачи, особенно в сочетании с неисправными компонентами, что является опасным сочетанием в стране пожаров.

Сегодня наша система может обрабатывать десятки тысяч изображений и выявлять проблемы за часы и дни, по сравнению с месяцами для ручного анализа.Это огромная помощь коммунальным предприятиям, пытающимся поддерживать инфраструктуру электроснабжения.

Но ИИ хорош не только для анализа изображений. Он может предсказывать будущее, глядя на закономерности в данных с течением времени. ИИ уже делает это, чтобы предсказывать погодные условия, рост компаний и вероятность возникновения болезней — это лишь несколько примеров.

Мы считаем, что ИИ сможет предоставить аналогичные инструменты прогнозирования для электроэнергетических компаний, упреждая сбои и отмечая области, где эти сбои потенциально могут вызвать лесные пожары.Мы разрабатываем систему для этого в сотрудничестве с отраслевыми и энергетическими партнерами.

Мы используем исторические данные проверок линий электропередач в сочетании с историческими погодными условиями для соответствующего региона и передаем их в наши системы машинного обучения. Мы просим наши системы машинного обучения найти закономерности, относящиеся к сломанным или поврежденным компонентам, здоровым компонентам и заросшей растительности вокруг линий, наряду с погодными условиями, связанными со всем этим, и использовать эти закономерности для прогнозирования будущего состояния источника питания. линии или электрические компоненты и растительность вокруг них.

Buzz Solutions анализирует изображения энергетической инфраструктуры для выявления текущих проблем и прогнозирования будущих

Прямо сейчас наши алгоритмы могут предсказать на шесть месяцев вперед, что, например, существует вероятность повреждения пяти изоляторов в определенной области, наряду с высокой вероятностью зарастания растительности вблизи линии в то время, что в совокупности создает риск возникновения пожара.

Сейчас мы используем эту систему прогнозирующего обнаружения неисправностей в пилотных программах с несколькими крупными коммунальными предприятиями — одним в Нью-Йорке, одним в регионе Новой Англии и одним в Канаде.С тех пор, как мы начали наши пилотные проекты в декабре 2019 года, мы проанализировали около 3500 электрических опор. Мы обнаружили среди примерно 19 000 исправных электрических компонентов 5 500 неисправных, которые могли привести к отключению электроэнергии или искрообразованию. (У нас нет данных о произведенных ремонтах или заменах.)

Куда мы отправимся отсюда? Чтобы выйти за рамки этих пилотных проектов и более широко развернуть прогнозирующий ИИ, нам потребуется огромный объем данных, собранных с течением времени и в разных географических регионах. Это требует работы с несколькими энергетическими компаниями, сотрудничества с их группами по инспекции, техническому обслуживанию и управлению растительностью.У крупных энергетических компаний США есть бюджеты и ресурсы для сбора данных в таком большом масштабе с помощью программ инспекций с помощью дронов и авиации. Но небольшие коммунальные предприятия также получают возможность собирать больше данных, поскольку стоимость дронов падает. Чтобы сделать такие инструменты, как наш, широко полезными, потребуется сотрудничество между крупными и мелкими коммунальными предприятиями, а также поставщиками дронов и сенсорных технологий.

Перенесемся в октябрь 2025 года. Нетрудно представить западный U.S ждет еще один жаркий, сухой и чрезвычайно опасный пожарный сезон, во время которого небольшая искра может привести к гигантской катастрофе. Люди, живущие в стране пожаров, стараются избегать любых действий, которые могут привести к пожару. Но в наши дни они гораздо меньше обеспокоены рисками, связанными с их электросетью, потому что несколько месяцев назад пришли коммунальные работники, которые ремонтировали и заменяли неисправные изоляторы, трансформаторы и другие электрические компоненты и подрезали деревья, даже те, которые еще не были дойти до линий электропередач.Некоторые спрашивали рабочих, почему такая активность. «О, — сказали им, — наши системы искусственного интеллекта предполагают, что этот трансформатор, расположенный рядом с этим деревом, может искрить при падении, а мы не хотим, чтобы это произошло».

В самом деле, конечно же, нет.

Миллионы аккумуляторов электромобилей выйдут из эксплуатации в следующем десятилетии. Что происходит с ними? | Окружающая среда

В богатых странах ожидается цунами электромобилей, поскольку автомобильные компании и правительства обещают увеличить их количество — по прогнозам, к 2030 году будет 145 метров дорог.Но хотя электромобили могут сыграть важную роль в сокращении выбросов, они также содержат потенциальную экологическую бомбу замедленного действия: их батареи.

По одной из оценок, до 2030 года ожидается вывод из эксплуатации более 12 миллионов тонн литий-ионных батарей.

Не только эти батареи требуют большого количества сырья, в том числе лития, никеля и кобальта, добыча которого имеет климатические условия. , воздействие на окружающую среду и права человека — они также угрожают оставить гору электронных отходов, когда достигнут конца своей жизни.

По мере того, как автомобильная промышленность начинает трансформироваться, по мнению экспертов, настало время спланировать, что произойдет с батареями по окончании их срока службы, чтобы уменьшить зависимость от добычи полезных ископаемых и сохранить материалы в обращении.

Сотни миллионов долларов текут в стартапы по переработке отходов и исследовательские центры, чтобы выяснить, как разобрать разряженные батареи и извлечь ценные металлы в больших масштабах.

Но если мы хотим добиться большего с имеющимися у нас материалами, вторичная переработка не должна быть первым решением, — сказал Джеймс Пеннингтон, возглавляющий программу экономики замкнутого цикла Всемирного экономического форума.«Лучшее, что можно сделать вначале, — это продлить срок эксплуатации оборудования», — сказал он.

«В конце первого использования в электромобилях остается много емкости [батареи]», — сказала Джессика Рихтер, изучающая экологическую политику в Университете Лунда. Эти батареи могут больше не работать на транспортных средствах, но они могут иметь вторую жизнь, накапливая избыточную энергию, генерируемую солнечными или ветряными электростанциями.

Несколько компаний проводят испытания. Энергетическая компания Enel Group использует 90 аккумуляторов, снятых с производства автомобилей Nissan Leaf, в хранилище энергии в Мелилье, Испания, которое изолировано от национальной сети Испании.В Великобритании энергетическая компания Powervault в партнерстве с Renault оснастила бытовые системы накопления энергии устаревшими батареями.

Установление потока литий-ионных батарей от первой жизни в электромобилях до второй жизни в стационарных накопителях энергии даст еще один бонус: вытеснение токсичных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Только около 60% свинцово-кислотных аккумуляторов используются в автомобилях, сказал Ричард Фуллер, возглавляющий некоммерческую организацию Pure Earth, еще 20% используются для хранения избыточной солнечной энергии, особенно в африканских странах.

Свинцово-кислотные аккумуляторы обычно служат всего около двух лет в более теплом климате, сказал Фуллер, поскольку из-за тепла они быстрее разлагаются, а это означает, что их нужно часто перерабатывать. Однако в Африке есть несколько предприятий, которые могут безопасно это сделать.

Вместо этого эти батареи часто треснуты и плавятся на заднем дворе. Процесс подвергает переработчиков и их окружение воздействию свинца — мощного нейротоксина, безопасный уровень которого неизвестен и который может повредить развитию мозга у детей.

Литий-ионные батареи могут предложить менее токсичную и долговечную альтернативу для хранения энергии, сказал Фуллер.

«Когда батарея действительно исчерпала свой ресурс, пора утилизировать ее», — сказал Пеннингтон.

Утилизация литий-ионных аккумуляторов имеет большой импульс. В своем отчете о воздействии, опубликованном в августе, Tesla объявила, что начала создавать мощности по переработке отходов на своей фабрике Gigafactory в Неваде.

Nearby Redwood Materials, основанная бывшим техническим директором Tesla Дж. Б. Штраубелем, которая работает в Карсон-Сити, штат Невада, в июле привлекла более 700 млн долларов и планирует расширить свою деятельность. Завод принимает разряженные батареи, извлекает ценные материалы, такие как медь и кобальт, а затем отправляет очищенные металлы обратно в цепочку поставок аккумуляторов.

Тем не менее, поскольку вторичная переработка становится все более распространенной, серьезные технические проблемы остаются.

Одна из них — это сложные конструкции, которые должны пройти переработчики, чтобы добраться до ценных компонентов.Литий-ионные батареи редко разрабатываются с учетом возможности вторичной переработки, сказал Карлтон Камминс, соучредитель Aceleron, британского стартапа по производству аккумуляторов. «Вот почему перерабатывающая компания борется. Они хотят выполнять свою работу, но они знакомятся с продуктом только тогда, когда он достигает их двери ».

Cummins и соучредитель Амрит Чандан устранили один недостаток конструкции: способ соединения компонентов. По словам Камминс, большинство компонентов свариваются друг с другом, что хорошо для электрического соединения, но плохо для вторичной переработки.

Батареи Aceleron соединяют компоненты с помощью зажимов, которые сжимают металлические контакты вместе. Эти соединения можно разжать и снять крепеж, что позволяет полностью разобрать или удалить и заменить отдельные неисправные компоненты.

Более простая разборка также может помочь снизить риски для безопасности. Неправильное обращение с литий-ионными батареями может привести к пожару и взрыву. «Если мы разобьем его на части, я гарантирую, что это никому не повредит», — сказал Камминс.

Успех не гарантируется, даже если технические проблемы будут решены. История показывает, насколько сложно может быть создание хорошо функционирующих предприятий по переработке вторсырья.

Свинцово-кислотные аккумуляторы, например, подвергаются частой переработке, отчасти из-за требований законодательства — до 99% свинца в автомобильных аккумуляторах перерабатывается. Но когда они попадают на ненадлежащие предприятия по переработке, они имеют токсичную стоимость. Отработанные батареи часто попадают в переработчики на заднем дворе , потому что они могут заплатить за них больше, чем официальные переработчики, которым приходится покрывать более высокие эксплуатационные расходы.

Литий-ионные аккумуляторы могут быть менее токсичными, но их все равно придется сдавать на предприятиях, где их можно безопасно переработать. «Продукция имеет тенденцию течь по пути наименьшего сопротивления, поэтому вы должны сделать путь, который проходит по формальным каналам, менее устойчивым», — сказал Пеннингтон.

Законодательство может помочь. В то время как США еще не внедрили федеральную политику, предписывающую переработку литий-ионных аккумуляторов, ЕС и Китай уже требуют, чтобы производители аккумуляторов платили за установку систем сбора и переработки.Эти средства могут помочь субсидировать официальных переработчиков, чтобы повысить их конкурентоспособность, сказал Пеннингтон.

В декабре прошлого года ЕС также предложил радикальные изменения в правилах использования батарей, большая часть которых касается литий-ионных батарей. К ним относятся целевые уровни 70% для сбора аккумуляторов, 95% восстановления для кобальта, меди, свинца и никеля и 70% для лития, а также обязательные минимальные уровни переработанного содержимого в новых аккумуляторах к 2030 году — чтобы обеспечить наличие рынков для переработчиков. и защитите их от неустойчивых цен на сырьевые товары или изменения химического состава батарей.

«Они еще не в окончательной форме, но существующие предложения амбициозны», — сказал Рихтер.

Данные также могут помочь. ЕС и Global Battery Alliance (GBA), государственно-частное сотрудничество, работают над версиями цифрового «паспорта» — электронной записи для батареи, которая будет содержать информацию обо всем ее жизненном цикле.

«Мы думаем о QR-коде или устройстве обнаружения [радиочастотной идентификации]», — говорит Торстен Фройнд, возглавляющий инициативу GBA по паспорту батарей.Он может сообщать о состоянии и оставшейся емкости аккумулятора, помогая производителям транспортных средств направлять его для повторного использования или на предприятия по переработке.