С каждым годом всё больше увеличиваются продажи гибридных авто, люди всё чаще отдают предпочтение машинам с гибридной силовой установкой. К примеру, официальный сайт Toyota сообщает, что компания преодолела отметку в 10 миллионов проданных автомобилей со смешанным типом двигателей. Покупатели руководствуются не только явной экономией затрат на топливо, но и экологичностью в вопросе выброса выхлопных газов. Однако, делая акцент на информации о загрязнении газами, люди не думают о пагубном воздействии на окружающую среду производства и утилизации литий-ионных батарей, применяемых в гибридных автомобилях. По оценкам Международного энергетического агентства, к 2030 году в мире будут задействованы 140 миллионов электромобилей, если страны будут следовать целям Парижского соглашения об изменении климата. Эти электромобили могут оставить 11 миллионов тонн отработанных литий-ионных батарей, нуждающихся в утилизации.
Изготовление батарей сопряжено с рядом трудностей и опасностей. В промышленности хлорид лития получают путём выпаривания из соляных озёр, а затем обрабатывают его для производства энергоносителей. Однако, этот процесс требует большого количества воды (около 1,8 миллиона литров на тонну лития), в совокупности с ежегодным ростом спроса на аккумуляторы такое потребление в долгосрочной перспективе может вызвать дефицит воды в засушливых районах, где обычно находятся эти озёра.
Также в процессе производства батарей используются такие материалы, как кобальт, никель и графит, добыча которых вызывает загрязнение воды и обезлесение. Кроме того, использование подобных токсичных веществ оказывает серьёзное негативное воздействие на центральную нервную систему работников заводов по производству литий-ионных аккумуляторов, делая их работу вдвое вреднее, чем при изготовлении других типов батарей. Наибольшую опасность для здоровья представляет процесс извлечения сульфата кобальта и солей лития.
Таким образом, можно прийти к выводу, что изготовление батареи обходится природе так же дорого, как и создание целого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Это связано как с экологическими издержками при добыче и транспортировке сырья, так и с выбросами вредных веществ при выработке электричества для производства батарей. Особенно это влияние существенно в странах, где распространены «грязные» источники энергии, которая потребляется при сборке гибридных автомобилей. В таких случаях ущерб от производства может быть сопоставим с вредом, который наносят бензиновые авто за весь свой срок эксплуатации.
Производство является не единственной проблемой использования гибридных автомобилей. При разрушении или повреждении литий-ионных батарей выделяются ионы фтора, которые в свою очередь являются даже более токсичными для человеческого организма, чем свинец. Другим токсичным веществом, испаряемым в атмосферу, является СО. Этот газ оказывает значительное пагубное влияние на мышечные ткани и сосуды человека, снижая его иммунологическую активность, а также изменяет содержание белков плазмы.
Огромную аспирационную опасность вызывают такие биологические яды, как бензол, толуол, стирол и фториды водорода. Данные вещества вызывают клеточную мутагенность, обладая острой токсичностью, приводят к разъеданию кожного покрова, а также воздушных путей.
Из-за дегазации литий-ионных батарей и термической утечки выделяется опасная газовая смесь со взрывоопасными и канцерогенными компонентами, оказывающими вредное воздействие не только на живой организм, но и на окружающую среду в целом, вызывая патологии в зародыше. Мало того, что батареи при повреждении несут риск выделения токсичных газов, но и такие основные ингредиенты, как литий и кобальт, являются конечными веществами, а их извлечение из энергоносителя может привести к загрязнению воды и истощению других экологических ресурсов.
Большей части этих последствий можно избежать, если отправлять батареи на переработку, но и данный процесс имеет большое количество сложностей. По данным британской газеты The Guardian, сейчас в ЕС перерабатывается около 5 % от всех литий-ионных батарей. Компания Umicore, вложила 25 миллионов евро в промышленный завод в Антверпене, чтобы перерабатывать литий-ионные батареи, также она заключила сделки с Tesla и Toyota, чтобы использовать плавку для извлечения таких драгоценных металлов, как кобальт и никель. Несмотря на то, что процессы плавки могут легко восстанавливать многие металлы, они не могут непосредственно восстановить жизненно важный литий, который смешан с побочным продуктом. Umicore говорит, что они могут вернуть литий из побочного продукта, но каждый дополнительный процесс увеличивает стоимость. Таким образом, хотя полная утилизация батареи в среднем оценивается всего в 1 евро, стоимость восстановленных материалов составляет лишь треть этой суммы. Дополнительные сложности для строительства перерабатывающих заводов составляют не только не оправдывающие себя затраты, которые могли бы быть скомпенсированы государственным субсидированием, но и тот факт, что на данный момент не существует единого стандарта по проектированию литий-ионных батарей и схемы их переработки, а это, в свою очередь, мешает созданию автоматизированного процесса утилизации.
Принимая во внимание всё перечисленное выше, становится очевидным тот факт, что использование гибридных автомобилей всё ещё влечёт за собой большую опасность как для здоровья живого организма, так и для окружающей среды в целом. Сама идея замены стандартных двигателей внутреннего сгорания имеет огромный потенциал для будущего, но для его полного раскрытия необходимо введение общих стандартов на стадии производства литий-ионных батарей.
Литература:
- Lithium-Ion Battery Production Is Surging, but at What Cost? // Greentech Media. URL: https://www.greentechmedia.com/articles/read/lithium-ion-battery-production-is-surging-but-at-what-cost#gs.GlgQ7FY (дата обращения: 12.02.2018).
- The rise of electric cars could leave us with a big battery waste problem // The Guardian. URL: https://www.theguardian.com/sustainable-business/2017/aug/10/electric-cars-big-battery-waste-problem-lithium-recycling (дата обращения: 12.02.2018).
- Насколько «зелены» электромобили? // battery-industry.ru. URL: http://www.battery-industry.ru/2016/06/07/15036/ (дата обращения: 12.02.2018).
- Насколько экологически безопасны электрические автомобили? (Часть 2) // Центр изучения влияния технологий на здоровье и экологию. URL: http://green.obob.tv/naskolko-yekologicheski-bezopasny-yel-2/ (дата обращения: 12.02.2018).
- 10 миллионов // Toyota. URL: https://www.toyota.ru/news_and_events/2017/10-millions.json (дата обращения: 12.02.2018).
