7 tác động môi trường của pin lithium-ion trên xe điện

Bởi vì xe điện được cho là sản xuất ít hơn khí nhà kính hơn ô tô chạy bằng xăng, phong trào xanh đang thúc đẩy xe điện trên thế giới.

Tuy nhiên, pin lithium-ion—cần thiết cho xe điện—có vấn đề về phát thải khí nhà kính trong quá trình khai thác và xử lý nguyên liệu thô cũng như việc thải bỏ pin cuối cùng.

Pin lithium-ion trong xe điện có tác động đến môi trường không? Khi doanh số bán xe điện tăng thì những thách thức liên quan đến khai thác và xử lý.

Pin lithium-ion rất có lợi, đó là lý do tại sao chúng rất phổ biến. Vì chúng có tuổi thọ cao hơn pin thông thường nên ít cần thay thế thường xuyên hơn, điều này gián tiếp giúp giảm thiểu lãng phí.

Họ cũng đóng một vai trò quan trọng trong sự chuyển đổi của chúng tôi sang Năng lượng tái sinh vì chúng dự trữ năng lượng dư thừa từ hệ mặt trời và năng lượng gió, đảm bảo nguồn cung cấp ổn định ngay cả trong thời điểm năng lượng đầu ra thấp.

Trong số những lợi thế là:

Mật độ năng lượng cao: Khi so sánh với các công nghệ pin sạc khác, pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao hơn. Điều này đặc biệt hữu ích cho các thiết bị nhỏ hơn, nơi hạn chế về trọng lượng và kích thước. Một đặc điểm của pin lithium-ion là trọng lượng nhẹ.

Vòng đời kéo dài: So với các đối thủ, pin lithium-ion thường có tuổi thọ dài hơn. Ngày nay, một số máy tính quảng cáo thời lượng pin 24 giờ.

Tốc độ tự xả thấp và nạp tiền nhanh hơn: So với các loại pin sạc khác, pin lithium-ion có tốc độ tự xả thấp hơn, đồng nghĩa với việc năng lượng của chúng tiêu hao dần dần. để sạc kéo dài hơn. So với các công nghệ pin khác, chúng cũng sạc nhanh hơn.

Không có hiệu ứng nhớ: Một số loại pin có một tình trạng gọi là hiệu ứng bộ nhớ, khiến tuổi thọ của chúng bị rút ngắn khi chúng thường xuyên được sạc lại trước khi hết pin. Hiện tượng này không ảnh hưởng đến pin lithium-ion.

Hình dáng đa dạng: Không giống như pin truyền thống, chủ yếu có hình vuông hoặc hình chữ nhật, pin lithium-ion có thể được sản xuất với nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau. Điều này làm cho chúng tương thích với nhiều loại tiện ích.

Giảm tác động môi trường: Pin lithium-ion có tác động môi trường ít hơn so với một số công nghệ pin sạc khác. Mặc dù có một số hợp chất nguy hiểm nhất định nhưng chúng không chứa bất kỳ kim loại nặng có hại nào như chì hoặc cadmium và chúng có thể được tái chế dễ dàng hơn so với các chất tương tự.

Tác động môi trường của pin lithium-ion trong xe điện

Khi pin lithium không có sai sót và không bị tổn hại về mặt vật lý dưới bất kỳ hình thức, hình dạng hoặc hình thức nào thì chúng được coi là an toàn với môi trường. Chúng được coi là nguy hiểm khi chúng bị hỏng hoặc bị lỗi.

Pin lithium bị lỗi là kết quả của việc ứng dụng hoặc sử dụng không đúng cách. Ví dụ, pin lithium có thể bị hỏng hoặc ngừng hoạt động khi không được xử lý hoặc bảo quản đúng cách. Họ cũng có thể bị tính phí không chính xác.

• Mất môi trường sống tự nhiên
• Cạn kiệt nước
• Gây nguy hiểm cho người dân bản địa
• Hóa chất độc hại
• Ô nhiễm do thải bỏ
• Ô nhiễm do tái chế pin lithium-ion
• Ô nhiễm do rò rỉ pin

1. Mất môi trường sống tự nhiên

Tạo điều kiện khai thác mỏ quặng hoặc nước muối được sử dụng trong khai thác lithium, đất phải được giải phóng mặt bằng. Nó là cần thiết để loại bỏ bụi bẩn và đất, phá hủy thảm thực vật và cây cốivà hủy hoại môi trường sống tự nhiên, điều này chắc chắn sẽ dẫn đến mất hệ sinh thái và đa dạng sinh học.

2. Cạn kiệt nước

Các tác động môi trường của việc khai thác lithium vượt ra ngoài hành động đơn giản là giải phóng mặt bằng để xây dựng cơ sở hạ tầng. Bản thân quá trình khai thác gây ra tác hại cho môi trường. đặc biệt là khi có liên quan đến nước muối từ các bãi muối.

Một lượng lớn nước được sử dụng trong phương pháp chiết xuất lithium bằng nước muối phẳng là một trong những vấn đề môi trường chính. Cần một lượng nước lớn để tách lithium bằng các bể bay hơi. Trên thực tế, cần khoảng 2.2 triệu lít nước để sản xuất một tấn lithium.

Nước đến từ các nguồn ngầm, có liên quan đến sự lan rộng của vùng đất sa mạc thù địch và không thể canh tác cũng như mực nước ngầm giảm ở các khu vực lân cận.

Việc sử dụng quá mức nguồn tài nguyên nước có hạn và các vấn đề do ô nhiễm trong quá trình khai thác lithium đang gây nguy hiểm cho việc tiếp cận nước uống sạch và an toàn của người dân địa phương.

Đáng kinh ngạc là 65% nguồn cung cấp nước ở vùng Salar de Atacama phía bắc Chile đã cạn kiệt do hoạt động khai thác mỏ, gây thêm căng thẳng cho nông dân trong khu vực và buộc người dân lân cận phải tìm nguồn nước thay thế.

3. Gây nguy hiểm cho người dân bản địa

Cái gọi là “Tam giác lithium” ở Nam Mỹ, nơi sinh sống của một số bộ lạc bản địa, là nơi đặt phần lớn các cơ sở sản xuất nước muối bằng phẳng. Kết quả là người dân ngày càng không hài lòng với các cơ sở và hoạt động khai thác lithium này.

Như chúng tôi đã đề cập, xung đột giữa người dân bản địa và các công ty khai thác lithium đã trở nên trầm trọng hơn do hoạt động khai thác lithium ở vùng Salar de Atacama của Chile.

Khoảng XNUMX% lượng lithium được sản xuất trên toàn thế giới được tìm thấy ở vùng Atacama phía bắc Chile. Tuy nhiên, các nhà khoa học và cộng đồng bản địa cảnh báo rằng việc khai thác lithium trong khu vực sẽ tàn phá hệ sinh thái và gây tổn hại đến lối sống của những cộng đồng này.

Ngoài việc hữu ích, nước bên dưới vùng đồng bằng muối còn có tầm quan trọng về văn hóa và tinh thần đối với những người dân này. Ví dụ, nước là nguồn sống và được người Likan-Antai, những người sống ở sa mạc Atacama phía bắc Chile, coi trọng một cách bình đẳng bởi những người sùng đạo của họ.

4. Hóa chất độc hại

Khả năng xảy ra sự cố tràn hóa chất nguy hiểm trong quá trình khai thác lithium là một khả năng khác nguyên nhân gây thiệt hại môi trường. Các hóa chất độc hại được lưu giữ trong các bể bay hơi tại các nhà máy chiết xuất salsalt-flatine có khả năng thấm vào các nguồn nước gần đó.

Axit clohydric, được cố ý thêm vào trong quá trình chiết xuất và các chất thải khác được lọc ra là những ví dụ về các hợp chất có hại.

Hơn nữa, có khả năng bị ô nhiễm hóa chất ở những nơi khác ngoài bãi muối. Hóa chất cũng cần thiết trong khai thác lithium.

Mỏ lithium Ganzizhou Rongda ở Trung Quốc phải chịu trách nhiệm 2009 vì đã thải chất độc hại vào sông Liqi, chảy qua Tây Tạng.

Cơ sở này đã bị dân làng địa phương cáo buộc làm ô nhiễm đường thủy, khiến hàng trăm con bò Tây Tạng vô tình uống nước từ sông bị chết, phá hủy đồng cỏ quý giá và giết vô số cá.

Các cộng đồng địa phương ở Tây Tạng, đặc biệt là các bộ lạc bản địa cư trú trong “Tam giác Lithium”, cũng cảm thấy rằng những địa điểm đẹp tự nhiên này có tầm quan trọng về mặt tâm linh. Vì lý do này, tác hại gây ra vượt xa mối quan tâm về môi trường.

Sự nguy hiểm của các thành phần quan trọng khác trong pin lithium

Việc khai thác lithium không đánh dấu sự kết thúc của thiệt hại về môi trường. Đáng buồn thay, có những thành phần bổ sung trong pin lithium và lithium-ion cũng sẽ bị cảnh báo.

Ví dụ, chi phí môi trường đáng kể liên quan đến các thành phần coban và niken.

1. Vấn đề khai thác coban

Một số khu vực ở Châu Phi—chủ yếu là Cộng hòa Dân chủ Congo và Trung Phi—là các mỏ coban. Vì coban cực kỳ độc hại nên ngay cả ở thời điểm khai thác, nó cũng gây ra rủi ro đáng kể cho môi trường.

Hiện đang sản xuất 70% lượng coban của thế giới, DRC được coi là nắm giữ một nửa trữ lượng coban của thế giới.

Vấn đề càng trở nên tồi tệ hơn khi số lượng các mỏ thủ công hoặc các cơ sở ngẫu hứng thường xuyên sử dụng lao động trẻ em để khai thác nguyên liệu đã tăng lên về số lượng do giá kim loại tăng mạnh. Đồ bảo hộ thường xuyên bị từ chối cung cấp cho công nhân và quy trình khai thác cực kỳ nguy hiểm.

Ngoài chi phí về con người, các hoạt động khai thác đặc biệt này còn có những chi phí về môi trường. Chất thải độc hại chưa được kiểm soát việc thải bỏ đang hủy hoại nông nghiệp, làm hư hại nguồn nước và làm suy thoái cảnh quan.

Cá có hàm lượng coban đáng kể đã được quan sát thấy trong các nghiên cứu được thực hiện ở các vùng nước xung quanh các mỏ coban. Các hệ sinh thái đang bị phá hủy bởi tình trạng ô nhiễm này và con người có thể dễ dàng nhiễm các khoáng chất độc hại bằng cách ăn cá hoặc uống nước từ cùng một nguồn. Ngoài ra, coban còn gây nguy hiểm nghiêm trọng cho sức khỏe con người do có thể gây ung thư.

2. Vấn đề khai thác niken

Tương tự như tình trạng coban, có những vấn đề môi trường liên quan đến việc khai thác niken.

Ngoài vai trò là thành phần quan trọng của pin lithium, niken còn là kim loại được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm thương mại và công nghiệp khác. Tuy nhiên, việc khai thác kim loại này có liên quan đến các vấn đề môi trường như xói mòn đất, nước và ô nhiễm không khívà sự tàn phá các hệ sinh thái tự nhiên.

Phần lớn các mỏ niken nằm ở Úc, Canada, Indonesia, Nga và Philippines. Các quy tắc và chính sách quản lý quá trình khai thác mỏ khác nhau giữa các quốc gia này.

Việc khai thác niken mang lại rủi ro đáng kể vì nó thải ra các đám khí sulfur dioxide và bụi có chứa đồng, coban, crom và niken, có thể gây ung thư. Do đó, hoạt động khai thác niken nguy hiểm có thể khiến nhân viên, cộng đồng lân cận và môi trường gặp nguy hiểm, tùy thuộc vào luật pháp quốc gia.

5. Ô nhiễm do thải bỏ

Các hóa chất như mangan, coban và niken có trong pin lithium có thể gây nguy hiểm cho môi trường nếu không được xử lý đúng cách. Cuối cùng, chúng làm ô nhiễm nước và quét sạch đời sống thủy sinh khi chúng tiếp xúc với hệ sinh thái và hệ thống cấp nước.

Một cách để xử lý chất thải pin là đốt cháy các bãi chôn lấp và pin nhà máy tái chế, cũng được cho là có thể làm hỏng không khí. Hơn nữa, tái chế pin lithium đòi hỏi các thủ tục tốn kém.

6. Ô nhiễm do tái chế pin Lithium-ion

Thông thường, việc thu hồi vật liệu có tác động bất lợi đến môi trường. Ví dụ, luyện kim là một trong những quy trình sử dụng nhiều năng lượng, giải phóng khí nhà kính và các chất gây ô nhiễm không khí khác. Hơn nữa, thường có một chất nguy hiểm được gọi là “khối đen” có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng.

Một hoạt động khai thác bất lợi khác gây ô nhiễm môi trường là tái chế luyện kim hỏa. Tác động của nó gây ra các phản ứng quang hóa và phá hủy tầng ozone, cả hai đều góp phần gây ra sự nóng lên toàn cầu.

Bằng cách sử dụng các phương pháp xử lý rác có trách nhiệm với môi trường, những tác động này có thể được giảm thiểu hoặc thậm chí đảo ngược.

Mặc dù thủy luyện kim thải ra ít khí nhà kính hơn đáng kể nhưng vẫn phải cẩn thận để đảm bảo rằng mọi chất thải được thải vào nguồn nước đều không chứa axit. Người ta đã xác định rằng các quy trình tái chế thủy luyện kim gây rủi ro cho môi trường, đặc biệt là đối với các hệ sinh thái nước ngọt và gây ra hiện tượng axit hóa đất.

7. Ô nhiễm do rò rỉ pin

Trong pin lithium, hiện tượng rò rỉ chất điện phân thường chỉ ra lỗi hoặc hỏng pin. Nổ pin là một trong những mối lo ngại về an toàn chính liên quan đến vụ rò rỉ này. Để giữ cho pin không bị nổ, điều quan trọng là phải kiểm tra liên tục và thường xuyên xem có bất kỳ rò rỉ hoặc hư hỏng nhỏ nào không.

Kết luận

Câu nói “Ra khỏi chảo rán và vào lửa” có thể gói gọn sự phụ thuộc ngày càng tăng của chúng ta vào pin lithium và lithium-ion. Sử dụng pin lithium thực sự có thể giúp chúng ta thoát khỏi sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch cực kỳ có hại.

Nhưng nó cũng có cái giá của nó: việc khai thác nguyên liệu thô cần thiết để sản xuất những loại pin này sẽ cực kỳ gây hại cho môi trường.

Khuyến nghị

• 10 tác động môi trường của việc khai thác đồng
  .
• 10 tác động môi trường của than, mỏ và nhà máy điện
  .
• 8 tác động môi trường của việc khai thác kim cương
  .
• 11 Giải pháp ứng phó sự cố tràn dầu trên đất liền và dưới nước
  .
• 11 Tác động môi trường của việc khai thác dầu