Nema greške, električna vozila i njihove baterije predstavljaju ključan korak ka održivijoj budućnosti u transportu, pružajući čistiju i zeleniju alternativu tradicionalnim automobilima sa motorima na unutrašnje sagorevanje. Kada su u pitanju vožnja električnih vozila, dolazi do znatno manje emisija gasova staklene bašte, sa potpuno odsustvom izduvnih gasova.

Međutim, proizvodnja baterija za električna vozila predstavlja određene ekološke izazove. Neka istraživanja su pokazala da proizvodnja tipične baterije za električna vozila može rezultirati većim emisijama ugljenika u poređenju sa benzinskim automobilima. To je zbog značajne količine energije potrebne za nabavku sirovina i sam proces proizvodnje.

Većina potrošene energije povezana je sa proizvodnjom baterije, koja zahteva ekstrakciju retkih i teško dostupnih materijala kao što su litijum, kobalt i mangan.

Održivost baterija električnih vozila

Iako trenutni procesi proizvodnje baterija za električna vozila još uvek nisu dovoljno održivi, čista operacija tokom životnog veka vozila više nego nadoknađuje početni ekološki uticaj. Važno je da industrija nastavi raditi na tome da proizvodnju baterija učini održivijom i pređe na izvore čiste energije.

U ovom članku ćemo dublje istražiti ekološki uticaj prikupljanja sirovina za baterije električnih vozila, razmotriti rastuće alternative i objasniti zašto vožnja električnih vozila ostaje održivija opcija u poređenju sa benzinskim vozilima, uprkos trenutnim izazovima.

Uspon električnih vozila kao održive alternative

Vozači širom sveta postaju svesniji svog ekološkog uticaja. Prema istraživanju Ipsos-a, 62 posto opšte javnosti smatra smanjenje emisija CO2 u saobraćaju važnim, a 7 od 10 vozača električnih vozila navodi ekološke razloge kao presudne prilikom kupovine automobila.

Nije iznenađenje što električna vozila postaju sve popularnija.

I dok električna vozila gotovo ne proizvode emisije tokom vožnje, njihova proizvodnja, posebno baterije, može imati značajan ekološki uticaj.

Hajde da detaljnije istražimo kako baterije električnih vozila, i sirovine koje sadrže, mogu biti manje ekološki prijateljske nego što se može činiti.

Ekološki uticaj proizvodnje i odlaganja baterija

Baterije električnih automobila su složeni delovi koji sadrže mnogo retkih elemenata zemlje, poput litijuma, nikla, kobalta i grafita. Kako im samo ime kaže, ovi materijali su teško dostupni i zahtevaju intenzivno rudarenje, pa čak i neke zagađivačke procese da bi se odvojili od zemlje. Zbog toga proizvodnja baterija za električna vozila može predstavljati ekološki izazov.

Proizvodnja baterija električnih vozila

Baterija električnog vozila sastoji se od hiljada punjivih litijum-jonskih ćelija povezanih kako bi formirale baterijski paket. Osim sirovina koje čine ćelije, baterija električnog vozila zahteva još mnogo hardverskih i softverskih komponenata da bi postala funkcionalna. Hajde da pogledamo ekološki uticaj proizvodnje baterije za električno vozilo.

Sirovine za baterije električnih vozila

Osnovni materijali koji čine bateriju električnog vozila su litijum, mangan i kobalt. Izveštaj Nature procenjuje da tipična baterija za električno vozilo koristi oko 8 kilograma litijuma, 14 kilograma kobalta i 20 kilograma mangana.

Hajde da detaljnije istražimo proces rudarenja svakog materijala i njegov ekološki uticaj.

Litijum-jonske ćelije

Litijum

Iako postoje druge vrste hemije baterija za električna vozila, litijum-jonske ćelije su daleko najpopularnije, zahvaljujući svojoj ekonomske efikasnosti i relativno visokoj gustini energije, nudeći optimalnu ravnotežu između kapaciteta skladištenja električne energije i cene.

Rudarenje litijuma

Litijum se uglavnom proizvodi iz slanih ravnica ili podzemnih rezervoara, sa većinom proizvodnje koncentrisane u Južnoj Americi (naročito Bolivija, Argentina i Čile) i Kini.

Ekstrakcija litijuma iz soli je prilično jednostavna i vrši se isparavanjem vode kako bi se dobila sirovina bogata litijumom.

Ekološki uticaj rudarenja litijuma

Zbog ovog procesa isparavanja, rudarenje litijuma koristi veliku količinu podzemne vode koja se gubi u procesu. Ovo može oduzeti lokalnim zajednicama pijaću vodu i narušiti poljoprivredu smanjenjem dostupne vode za navodnjavanje – posebno imajući u vidu da se većina svetskog litijuma ekstrahuje u agrarnim regionima sa oskudnim vodnim izvorima.

Pored toga, preostala tečnost nakon ekstrakcije litijuma može sadržavati toksične ili radioaktivne elemente i treba je očistiti i skladištiti pre nego što može biti puštena.

Kobalt

Osim litijuma, kobalt je često pominjan kao krivac za ekološki i društveni uticaj baterija za električna vozila. Trenutno je kobalt jedna od glavnih komponenti ćelija baterije za električna vozila.

Rudarenje kobalta

Kobalt se proizvodi kao nusproizvod rudarenja bakra i nikla, ali se može rudariti i direktno, pri čemu su Australija i Demokratska Republika Kongo (DRK) glavni proizvođači.

Ekološki uticaj rudarenja kobalta

Kobalt je možda jedan od najproblematičnijih materijala koji se koriste u električnim vozilima, kako ekološki, tako i društveno. Rudnici kobalta proizvode toksične ostatke koji mogu dospevati u okolinu, zagađujući podzemne vode i šteteći obližnjim zajednicama. Dodatno, pečenje kobaltnih ruda proizvodi dimove sa visokom koncentracijom sumpor-dioksida i drugih zagađivača vazduha.

Pored svog ekološkog uticaja, rudnici kobalta takođe izazivaju zabrinutost u vezi sa radnom snagom. Sa malo formalnih regulativa i nadzora, radnici u rudnicima kobalta često su nedovoljno plaćeni i nemaju odgovarajuću zaštitnu opremu, alate i obuku. Ovi opasni uslovi stvaraju problematične radne prakse, koje mogu dovesti do povreda ili čak smrti.

Kako bi se nosile sa nepovoljnim okolnostima, mnoge vodeće automobilske kompanije su se obavezale da nabavljaju kobalt, grafite i litijum iz pouzdanih i proverljivih izvora. U međuvremenu, proizvođači baterija se udaljavaju od upotrebe kobalta i više se fokusiraju na materijale koji su lako dostupni i imaju manje problema, kao što su nikl ili gvožđe. Inovativna istraživanja o baterijama sa čvrstim elektrolitom imaju potencijal da potpuno eliminišu upotrebu kobalta i značajno poboljšaju kapacitet i efikasnost novih baterija.

Mangan

U poređenju sa litijumom i kobaltom, mangan često prolazi neprimećen u diskusiji o sirovinama potrebnim za proizvodnju baterija za električna vozila. Ipak, on je ključna komponenta u baterijama za električne automobile, a potražnja za njim je značajno porasla u poslednjim godinama.

Rudarenje mangana

Mangan se najčešće nalazi pored nalazišta gvožđa i peti je najobilniji metal na Zemlji. Mangan se obično rudari u otvorenim rudnicima, pri čemu oko 80% proizvodnje mangana dolazi iz Južne Afrike. Australija, Kina, Indija, Ukrajina i Brazil takođe proizvode značajan deo ovog metala.

Ekološki uticaj rudarenja mangana

Zbog rudarenja u otvorenim kopovima, ekstrakcija mangana može uzrokovati značajno zagađenje vazduha, posebno u sušnim područjima gde prašina iz rudarenja lako može da se podigne. Pored toga, mangan može zagađivati zemljište i vodonosni sloj, uključujući unošenje drugih hemijskih elemenata.

Uspon LFP baterija S obzirom na problematično snabdevanje mnogih materijala korišćenih u baterijama električnih vozila, proizvođači aktivno traže nove, ekološki i društveno prihvatljive rešenja za proizvodnju baterija. Jedna takva alternativa je tehnologija litijum-gvožđe-fosfat (LFP ili Li-FP), koja koristi gvožđe umesto kobalta.

U poređenju sa litijum-jonskim (Li-ion) baterijama, LFP baterije imaju niz prednosti i izazova. Njihov glavni nedostatak, koji je istorijski ograničavao njihovu upotrebu u električnim vozilima, jeste niža gustina energije, što znači da su manje efikasne i imaju kraći domet od Li-ion baterija.

Ipak, LFP baterije su takođe mnogo lakše (i stoga jeftinije) za proizvodnju, koristeći mnogo dostupnije materijale. Takođe su otpornije na toplotu od Li-ion baterija i obično imaju duži vek trajanja.

Proizvođači električnih vozila već koriste LFP baterije, pri čemu kineski proizvođači prednjače u upotrebi LFP baterija. Ipak, i zapadne kompanije usvajaju LFP tehnologiju, a na primer, Tesla izveštava da polovina njenih automobila već koristi LFP baterije bez kobalta.

Ekološki uticaj punjenja i vožnje električnih automobila

Zbog toga što ne sagorevaju benzin ili dizel za napajanje svojih motora, glavni ekološki uticaj električnih automobila dolazi od njihove proizvodnje, a posebno od njihovih baterija. Naravno, koliko je održivo električno vozilo za svakodnevnu upotrebu zavisi od toga kako se proizvodi električna energija koja se koristi za punjenje.

Električno vozilo napajano obnovljivim izvorima imaće znatno manji uticaj od električnog vozila napajanog električnom energijom generisanom iz uglja ili prirodnog gasa. Ipak, u proseku, električno vozilo dostiže paritet u emisijama sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem nakon oko 33.000 km na putu.

Koliko su zapravo održive baterije električnih vozila?

Iako se proizvodnja baterija električnih vozila trenutno suočava sa negativnim ekološkim i društvenim uticajima, novi procesi ekstrakcije, hemijski sastavi baterija i novi materijali otvaraju put ka održivijoj budućnosti.

Naravno, uticaj proizvodnje električnog automobila nikada neće biti nula, stoga je ponovna upotreba i recikliranje starih baterija električnih vozila ključno kako bi se osiguralo da materijali koje sadrže ostanu korisni što je duže moguće.

Srećom, vredno je zapamtiti da su tokom svog života električna vozila mnogo održivija od vozila koja koriste benzin ili dizel. Baterije električnih vozila trenutno se očekuje da će trajati oko 15-20 godina i mogu se ponovno koristiti i reciklirati kako bi se povratila većina sirovina koje sadrže.