Elektromobily bývají prezentovány jako ekologičtější alternativa k vozům se spalovacími motory. A v mnoha ohledech skutečně mohou přispět ke snížení emisí z dopravy. Jenže dopady na životní prostředí nelze poměřovat jen na základě jejich provozu.
Velký vliv má také jejich výroba a následná likvidace po skončení životnosti. Velkým tématem jsou baterie – poměrně drahé komponenty náročné na výrobu, které obsahují cenné suroviny. Právě to, jak se podaří uvést ve velkém měřítku do praxe recyklaci baterií elektromobilů i dalších částí vysloužilých vozů, ukáže, nakolik může být elektromobilita skutečně dlouhodobě udržitelná.
Elektromobily jsou na trhu běžně dostupné zhruba 10–15 let, což je také doba, po které mohou jejich baterie začít dosluhovat. Spolu s tím tedy přichází i zvýšená potřeba jejich recyklace. A to tak, aby byly naplněné legislativní požadavky, bylo to efektivní a nedocházelo přitom ke zvýšenému zatěžování životního prostředí.
Zpočátku byly elektromobily spíš jen okrajovou záležitostí, kterou volili nadšenci moderních technologií a udržitelnosti, takže problematika recyklace nepůsobila tak naléhavě. Se vzrůstajícím zájmem o elektromobilitu se však situace mění.
Zajímavé bude sledovat, jak si s tím poradí Čína, kde právě dosluhuje první generace elektromobilů. Potřeba recyklace se zde zvýšila prakticky „z nuly na sto“ a je důležité vyvinout funkční systém sběru, bezpečné manipulace a zpracování starých baterií. Bez toho by mohlo docházet ke ztrátám důležitých surovin nebo k jejich neodbornému získávání v nevyhovujících podmínkách.
Trakční baterie obsahují cenné kovy, jako je lithium, nikl, kobalt nebo měď. Ty sice nejsou nijak extrémně vzácné, ale jejich těžba je soustředěná do několika regionů a poptávka po nich rychle roste. Tudíž roste i jejich cena a strategický význam. Proto dává smysl využívat suroviny, které jsou už v oběhu, na maximum (opětovně využívat, repasovat, recyklovat). Poptávka po těžbě primárních surovin díky tomu neporoste tak rychle.
Dalším důvodem je bezpečnost. Lithium-iontové baterie, které se používají do elektromobilů, se mohou při poškození, zkratu nebo nevhodném skladování začít přehřívat nebo dokonce způsobit požár. Musí se tedy s nimi nakládat v souladu se stanovenými postupy, a to odborně vyškoleným personálem.
S tím souvisí i třetí důvod – (ne)bezpečnost pro životní prostředí. Nesprávně skladované nebo rozebírané baterie mohou uvolňovat nebezpečné látky a kontaminovat vodu nebo půdu. Hlavní přínos elektromobilů jako dopravních prostředků, které tolik nezatěžují životní prostředí, by se tak zcela rozplynul.
Dříve, než přijde na řadu recyklace, je rozhodně na místě úvaha, zda baterie nemohou dostat ještě „druhou šanci“. Za hranici životnosti se u nich totiž pro využití v automobilovém průmyslu považuje pokles využitelné kapacity přibližně na 70 až 80 % původní hodnoty. Baterie v takovém stavu tedy ještě zdaleka nejsou nefunkční, ale auto může mít kratší dojezd a nižší výkon.
V takové situaci může přijít na řadu repasování baterie, tedy její renovace. Dá se rozebrat, její jednotlivé články projít diagnostikou, a ty poškozené nebo degradované se nahradí novými. Po následném vyvážení a otestování se pak baterie může vrátit znovu do vozu. Nicméně kvalit nového výrobku samozřejmě nedosahuje. Jako záložní řešení nebo zdroj pro starší vůz, kde by nová baterie nedávala ekonomicky smysl, se ale může vyplatit.
Další možností je využití starší trakční baterie v jiné sféře, než je elektromobilita. Tam potřebuje být skutečně ve špičkové kondici, zatímco pro jiné účely bohatě poslouží i nižší kapacita. Může se stát stacionárním úložištěm energie – třeba na akumulaci přebytků z fotovoltaiky, jako záložní zdroj nebo například pro poskytování výkonové rovnováhy v síti v rámci agregace flexibility.
Samotná recyklace baterií elektromobilů by tedy měla přijít na řadu teprve ve chvíli, kdy se vyčerpaly předchozí dvě možnosti, nebo nejsou z nějakého důvodu možné. Je to totiž pochopitelně proces technologicky i energeticky náročný, proto by měl nastoupit až tehdy, kdy jiné řešení nepřipadá v úvahu.
Celková recyklační účinnost se dnes u trakčních baterií pohybuje mezi 50 a 70 %, přičemž u řady jednotlivých složek může být výrazně vyšší:
Nejhůře je na tom lithium, protože se obtížně chemicky odděluje od dalších složek. Většinou se ho daří získat asi 50–80 % (u nejmodernějších procesů ale až 90 %).
Kovy se oddělují pomocí pyrometalurgických nebo hydrometalurgických procesů (tavením při vysoké teplotě nebo chemickým louhováním), případně přímým využitím materiálů tak, jak jsou – tedy při zachování jejich katodové struktury.
Současný výzkum směřuje k zefektivňování těchto recyklačních procesů a počítá s tím i evropská legislativa, která postupně zpřísňuje požadavky na minimální recyklační účinnost a materiálové využití druhotných surovin.
Recyklace baterií elektromobilů naráží na několik překážek. Především je to:
Pozitivní je, že vývoj recyklace a jeho „bolístky“ můžeme s předstihem sledovat v asijských zemích, kde boom elektromobility začal dříve než u nás. Pokud toho dokážeme využít, můžeme se předem připravit. Legislativa, logistika, kapacity recyklačních center ani kontrolní mechanismy totiž nelze budovat až ve chvíli, kdy se problém naplno projeví.
Je to delikátní záležitost, v níž nejde jen o samotnou technologii recyklace, ale také její ekonomiku, bezpečnost, dostupnost surovin i ochranu životního prostředí. Když se podaří nastavit funkční systém včetně opětovného využívání a repasování trakčních baterií, může se elektromobilita rozvíjet skutečně udržitelně se vším všudy. V opačném případě se z rádoby ekologického řešení dopravy stane spíš bezpečnostní a ekologická katastrofa.
Zdroje:
Elektrickevozy.cz
Environment.ec.europa.eu
Eur-lex.europa.eu
Navprakriti.com
Sustainability-directory.com
Technologyreview.com
Systém emisních povolenek EU ETS čekají změny, které mohou ovlivnit ceny energií i rozpočty domácností. Co přesně se chystá a jaké důsledky lze reálně očekávat?
Nabít si telefon tím, že si odskočíte na toaletu? Zní to jako sci-fi nebo výmysl, ale není! Výrobu elektřiny z moči už zdokonalují vědci na liberecké univerzitě.
