Akumulatory litowo-jonowe wymagają zmiany w zakresie wycofania z eksploatacji.
Baterie litowo-jonowe są wszechobecne – znajdują się w laptopach, telewizorach, telefonach komórkowych, pojazdach elektrycznych, e-papierosach, elektronarzędziach, a nawet w niektórych kartkach okolicznościowych. W 2019 r. wartość globalnego rynku baterii litowo-jonowych wyniosła 36,7 mld USD. Przewiduje się, że do 2027 roku wzrośnie on do ponad 129 miliardów dolarów.
Ta technologia magazynowania energii okazała się przełomowa dla sektora czystej energii, a wszystko to dzięki wysokiej gęstości energii tlenków litowo-kobaltowych. Z drugiej jednak strony, te źródła energii cieszą się złą sławą, ponieważ są niestabilne i stwarzają zagrożenie pożarowe – zwłaszcza pod koniec cyklu życia. W ciągu ostatnich kilku lat martwe akumulatory litowo-jonowe były przyczyną katastrofalnych pożarów wybuchających w różnych zakładach recyklingu w USA, Wielkiej Brytanii, Francji i Chinach.
W 2016 r. w Shoreway Environmental Center w San Carlos w Kalifornii wybuchł niszczycielski pożar, który spowodował szkody o wartości 6,8 mln dolarów. Przyczyną pożaru była niewłaściwie przetworzona bateria litowo-jonowa. Są one także przyczyną katastrof na wysypiskach śmieci i w śmieciarkach. Szacuje się, że z powodu pożarów akumulatorów litowo-jonowych USA i Kanada poniosły straty o wartości ponad 1,2 miliarda dolarów.
Głównym problemem są zużyte baterie litowo-jonowe, które trafiają na wysypiska śmieci lub do pojemników na surowce wtórne. Podczas procesów zbierania i recyklingu baterie te mogą zostać niezauważone w stertach śmieci. Mogą zostać zmiażdżone po ściśnięciu w ciężarówce, przypadkowo przejechane przez ładowarkę lub poturbowane na przenośnikach taśmowych w zakładach utylizacji odpadów.
Pęknięcie bariery pomiędzy katodą a anodą baterii litowo-jonowej powoduje reakcję termiczną cząsteczek litu. Cząsteczki te mogą w krótkim czasie osiągnąć bardzo wysoką temperaturę i ulec zapłonowi lub eksplozji.
Michael Timpane, wiceprezes Resource Recycling Systems, firmy konsultingowej zajmującej się zrównoważonym rozwojem i recyklingiem z siedzibą w Michigan, mówi: „To, co sprawia, że ta technologia jest tak przełomowym urządzeniem do magazynowania energii, to fakt, że są one z natury niestabilne”.
„Badania dowiodły, że w porównaniu z liczbą baterii litowo-jonowych sprzedawanych każdego roku, niewiele z nich trafia do recyklingu przez systemy e-odpadów lub odpadów niebezpiecznych” – dodaje Timpane, który spędził ostatnie cztery lata, badając wraz z Agencją Ochrony Środowiska to zagrożenie bezpieczeństwa. „Nikt nie zna dokładnej liczby, ale cała masa tych baterii ląduje w śmieciach. Wyzwanie polega na tym, aby nie trafiały one do strumienia odpadów stałych”.
Baterie litowo-jonowe stanowią zagrożenie pożarowe dla centrów recyklingu w całym kraju
Recykling baterii nie jest nowością w branży e-odpadów, ale zużyte baterie litowo-jonowe stanowią nowe wyzwanie. W końcu w procesie recyklingu trudno jest odzyskać lit i inne rzadkie metale, takie jak kobalt. Od 2021 r. producenci akumulatorów, tacy jak chińska firma BYD Co, Toyota Motor Corp i GM, pracują nad tym, aby akumulatory litowo-jonowe były bardziej stabilne dla pojazdów elektrycznych dzięki zastosowaniu różnych rodzajów metali, takich jak mangan i fosforan, oraz mniejszej ilości kobaltu. Timpane szacuje jednak, że może minąć od pięciu lat do dekady, zanim technologia ta doczeka się tak potrzebnej modernizacji.
Chociaż średni cykl życia akumulatorów litowo-jonowych do lekkich samochodów osobowych wynosi blisko 15 lat, szacuje się, że do 2030 r. trzeba będzie poddać recyklingowi co najmniej 2 619 000 ton metrycznych akumulatorów litowo-jonowych. Aby przygotować się na ten wzrost, branża recyklingowa w USA otworzyła nowe zakłady o zaawansowanej technologii i większej wydajności.
„Ponieważ zużyte baterie litowo-jonowe są przyczyną coraz częstszych pożarów w zakładach recyklingu, mają one ogromny wpływ na stawki ubezpieczeniowe. Może to sprawić, że ludzie niechętnie będą inwestować w zakłady odzysku materiałów” – mówi Timpane. „Wszelkie urządzenia z bateriami litowo-jonowymi nie powinny nigdy trafiać do strumienia odpadów stałych”.
Świadomość i standaryzacja praktyk recyklingowych może pomóc
Niezwykle ważne jest informowanie społeczności o zagrożeniach związanych z wyrzucaniem starych produktów elektronicznych z bateriami litowo-jonowymi do pojemników na surowce wtórne – dodaje Timpane. Kampanie uświadamiające, takie jak projekt Call2Recycle w Akron w stanie Ohio, zwracają uwagę na konieczność wyrzucania takich przedmiotów tylko w autoryzowanych miejscach i mogą w znacznym stopniu zapobiec pożarom.
„Wiele osób nie wie, jaka jest różnica między baterią litowo-jonową a zwykłą baterią ogniwową” – mówi. „Zakaz wyrzucania baterii litowo-jonowych do strumienia odpadów stałych i egzekwowanie tej zasady pomoże”.
Innym problemem jest brak spójnych standardów oznakowania baterii litowo-jonowych. Na niektórych etykietach znajdują się jedynie strzałki informujące o recyklingu lub napisy „postępuj ostrożnie” albo „zadzwoń do swojego urzędu miasta”, jednak Timpane twierdzi, że te niejasne teksty nie informują konsumentów o tym, jak bezpiecznie pozbywać się starych urządzeń elektronicznych.
Timpane dodaje, że w ostatnim roku nowe baterie litowo-jonowe nie mogą być już wyjmowane z urządzeń. „Środowisko producentów baterii zareagowało na tę sytuację i aktywnie współpracuje z rządem. W ostatnim czasie poprawiła się także spójność ich etykiet” – mówi. Mimo to starsze baterie mogą nadal stanowić zagrożenie dla zakładów recyklingu i utylizacji odpadów stałych.
Zasadniczo, gdy zdecydujemy się pozbyć starych urządzeń elektronicznych, należy unikać niebieskich pojemników na surowce wtórne. Zamiast tego należy zadzwonić do producenta i zapytać o program zbiórki lub pobliskiego certyfikowanego dostawcę usług recyklingowych, który potrafi bezpiecznie obchodzić się z materiałami niebezpiecznymi.
