隨著電動汽車越來越普遍，這個問題很可能會復雜化。燃油發(fā)動機依賴于鉛酸電池，其中98%目前在澳大利亞回收，因為已有既定方案。方案里要求避免大量的鋰電池廢物進入垃圾填埋場，回收可能提供估計價值8.13億至30億美元的資源。

英聯(lián)邦科學與工業(yè)研究組織(CSIRO)最近發(fā)布了一份名為關(guān)于澳大利亞鋰電池回收的報告，該報告確定了鋰電池的可回收資源及其為國家提供的機會。該報告的研究團隊負責人Anand Bhatt解釋了迫在眉睫的問題的規(guī)模，以及將電池回收轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪?jīng)濟效益的業(yè)務需要克服的挑戰(zhàn)。具體如下(AB代表Anand Bhatt)：

1. 關(guān)于澳大利亞報道的鋰電池回收情況？

AB：全球和澳大利亞的鋰電池廢物流正在增長。從歷史上看，這些廢物流來自便攜式電子設備和可充電電子設備，2016年達到3300噸。

但是，收集和回收率僅為2%左右。在過去幾年中，電網(wǎng)和離網(wǎng)可再生能源存儲市場部門(從住宅到大型電網(wǎng)應用)一直在快速增長。此外，電動汽車市場部門也有增長，預計未來幾十年將迅速擴大。

2. 澳大利亞與其他國家相比如何？

AB：與其他國家相比，澳大利亞面臨著許多獨特的挑戰(zhàn)。我們在一個非常大的地理區(qū)域內(nèi)的人口相對較少——這為從人口稠密的首都城市以外的廢物的收集和運輸創(chuàng)造了一個重要問題。

澳大利亞的鋰電池陸上加工能力有限，而且歷史上已將大部分電池用于海上加工。這是低收集量的合適選擇，然而，當電動汽車和光伏應用產(chǎn)生預期的13萬個廢物堆時，并考慮到最近因廢舊鋰電池報告的運輸火災，這不再是理想的解決方案。這種大量的廢物和海上運輸/運輸?shù)睦щy是提高我們的岸上回收能力的當前驅(qū)動因素之一。

3. 回收電池有哪些挑戰(zhàn)？

AB：首先，與其他電池一樣，與收集，運輸和儲存相關(guān)的安全風險可能是廢舊鋰電池的問題。雖然電池可能被視為壽命終止，但它仍然在電池外殼內(nèi)包含一些能量。

通常情況下，當使用70-80%的初始儲能容量時，制造商會對電池達到壽命終止的評級-使用當前技術(shù)，設備可能無法正常運行，因此需要新電池。如果處理過的電池被刺穿或短路，則剩余的能量可以迅速釋放并可能引起火災。

這在含有其他廢物流的廢物再處理中心以及電池狀況未知的情況下可能存在問題。此外，對于在陰極中使用過渡金屬氧化物的鋰電池，這些火災可能難以熄滅。

其次，需要更廣泛的消費者教育，以促進鋰電池的回收利用，并避免大量進入垃圾填埋場。澳大利亞的一些州和地區(qū)實施了垃圾填埋禁令，并開始進行教育和宣傳活動。

像澳大利亞電池回收計劃這樣的組織已經(jīng)發(fā)布了消費者和行業(yè)指南，以教育公眾和行業(yè)如何回收鋰電池。這些計劃需要在未來建立，以推動行為改變，以確保循環(huán)而不是處置的文化。

最后，缺乏符合行業(yè)特定要求的電池標簽可能會在收集，分類和回收過程中產(chǎn)生混合廢物流的問題。一些鋰電池在形狀和形式上類似于其他鋰電池，例如鉛酸電池，其包含不同的化學物質(zhì)，并且如果混合到鉛酸廢物流中，則在回收過程中會產(chǎn)生顯著的安全問題或化學不相容性問題。

4. 電池技術(shù)的進步是否在很大程度上改變了電池回收？

AB ： 電池回收的重點是回收選定的材料，如鈷，鋰，銅和鋁，因為它們具有很高的價值。目前的回收技術(shù)是專門為鈷或鋰等成分設計的化學萃取工藝。傳統(tǒng)上，鋰電池由具有石墨負極端子的鋰鈷氧化物正極端子組成。

最近，在正極材料使用了多種化學物質(zhì)，例如磷酸鐵鋰，鎳錳-鈷氧化物，鎳-鈷-鋁氧化物和鋰錳氧化物。對于負極材料，最近的成分可以是石墨，鈦酸鋰，錫鈷合金，硅等。當提取工藝專門針對一種特定元素設計時，這會引起問題——其他元素/化學物質(zhì)會導致污垢或側(cè)面問題反應可能會降低提取過程的效率或?qū)е缕渌麊栴}。

第二個問題是電池的進步會降低回收的經(jīng)濟效益。例如，磷酸鐵鋰電池不含高價鈷，這是回收利用的關(guān)鍵經(jīng)濟驅(qū)動因素之一。

最后，由于其較高的儲能能力，正在積極研究電動汽車的鋰硫的新興鋰電池技術(shù)不適用于現(xiàn)有的回收設備。硫?qū)τ谠傺h(huán)具有非常小的經(jīng)濟價值，并且這些電池中包含的鋰金屬在暴露于空氣和水分時會引起問題。需要研究新的回收技術(shù)，以應對這些新電池類型所帶來的挑戰(zhàn)。

5. 有效的回收如何影響鋰工業(yè)？

AB ： 有效的回收可以通過為資源生產(chǎn)提供增值投入來幫助鋰工業(yè)。例如，如果收集電池中的鋰并將其轉(zhuǎn)化為碳酸鹽，則可以為來自采礦的碳酸鹽增加額外的體積。

一些礦業(yè)公司已經(jīng)在探索電池回收如何提供這種有價值的原料。類似地，電池中的其他材料可以被回收和重新利用。鋰電池的回收應該有助于鋰工業(yè)，并避免通過生產(chǎn)類似的電池制造資源來競爭。

6. 有限的回收如何影響電池技術(shù)的綠色形象？

AB ： 鉛酸電池技術(shù)已經(jīng)被認為是一種“綠色”技術(shù)，因為它們以高百分比的速度被積極地收集和回收。鋰電池缺乏這種能力。

然而，對于鋰離子電池確實存在現(xiàn)有的部分再循環(huán)解決方案，并且存在許多尋求提取替代材料的工業(yè)方法。如果有效利用新的解決方案和現(xiàn)有技術(shù)，那么鋰電池的形象可以與可以回收的其他電池技術(shù)類型相匹配。

關(guān)鍵在于提高回收率以將電池從垃圾填埋場轉(zhuǎn)移——這需要綜合的監(jiān)管方法，消費者教育，新的科學解決方案和投資。所有這些都是目前發(fā)生的，并且該領(lǐng)域持續(xù)的公眾利益有助于推動這些變化。