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鋰電池真的是清潔電源?事實(shí)并非如此!

近年來(lái),鋰鈷等礦產(chǎn)品在行業(yè)內可謂“紅得發(fā)紫”。得益于新能源汽車(chē)在各國的紅利,全球對鋰鈷礦產(chǎn)的需求也呈現指數級增長(cháng)。世界各國都加大了對鋰礦的勘探和投資,在2016年至2018年間鋰的價(jià)格翻了一番。

鋰電池對煤炭、石油的替代作用,讓它們被視為未來(lái)的清潔能源。尤其對我國這種煤炭依賴(lài)度較高的國家來(lái)說(shuō),更是對鋰電池寄予厚望。

但是,鋰電池真的是清潔能源嗎?

據外國媒體報道,隨著(zhù)世界爭相用清潔能源替代化石燃料,提取鋰和鈷等電池成分帶來(lái)的環(huán)境影響成為一個(gè)嚴峻的問(wèn)題。

2016年5月,數百名抗議者將從內陸水域中打撈的死魚(yú)扔上當地街頭。當地鋰礦的有毒化學(xué)品泄漏對生態(tài)系統造成了嚴重破壞。

從照片上看,河流上漂著(zhù)大量死魚(yú)。一些目擊者稱(chēng),還看到牲畜死于飲用受污染的水,尸體向下游漂浮。隨著(zhù)當地采礦業(yè)活動(dòng)的急劇增加,環(huán)境在不斷惡化。

并不“綠色”的鋰礦


在南美洲,zui大的問(wèn)題是水。該大陸的鋰礦分布三角區覆蓋了阿根廷、玻利維亞以及智利的部分地區。在當地的厚厚鹽層之下,擁有世界上超過(guò)一半的鋰金屬礦藏。這里也是地球上zui干燥的地方之一。這是一個(gè)真正的問(wèn)題,因為若要提取鋰,礦工首先需要在鹽灘上鉆一個(gè)洞,并將富含礦物質(zhì)的鹽水泵出地表。

然后礦場(chǎng)會(huì )讓這種礦物質(zhì)水蒸發(fā)幾個(gè)月,首先制成錳,鉀,硼砂和鋰鹽的混合物,然后將其過(guò)濾并放入另一個(gè)蒸發(fā)池中,依此循環(huán)往復。經(jīng)過(guò)12到18個(gè)月的過(guò)濾之后,就可以從這種混合物中提取出碳酸鋰——一種白色的黃金。

這種方法相對便宜和有效,但在整個(gè)過(guò)程中要使用大量的水——平均提取每噸鋰大約需要500,000加侖水。在智利的阿塔卡馬省,采礦活動(dòng)消耗了該地區65%的水。這對當地農民的生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生了巨大的影響——他們種植藜麥和牧羊駝——在這個(gè)地區,一些社區已經(jīng)不得不從其他地方獲得水資源。

即便在水資源豐富的地區也情況堪憂(yōu)。鋰礦的有毒化學(xué)品極有可能從蒸發(fā)池泄漏到供水系統中。這些有毒化學(xué)品包括包括用于將鋰元素加工成可出售形式的鹽酸,以及在每個(gè)階段從鹽水中過(guò)濾掉的那些廢物。在澳大利亞和北美洲,通常使用更傳統的方法從巖石中開(kāi)采出鋰元素,但仍然需要使用化學(xué)品才能提取出可用的鋰。內華達州的研究發(fā)現,鋰加工作業(yè)對魚(yú)類(lèi)的影響遠至下游150英里。

根據環(huán)保組織的報告,提取鋰不可避免地會(huì )損害土壤并導致空氣污染。在阿根廷的姆爾托鹽沼,當地人聲稱(chēng)鋰工業(yè)污染了人類(lèi)和牲畜的溪流,也污染了農作物的灌溉。在智利,礦業(yè)公司和當地社區之間經(jīng)常發(fā)生沖突,他們說(shuō)鋰礦開(kāi)采正在讓成堆的廢棄鹽污染土壤,也讓運河水被污染,并帶有不自然的藍色 色調。

智利大學(xué)鋰電池專(zhuān)家吉列爾莫·岡薩雷斯(Guillermo Gonzalez)在接受采訪(fǎng)時(shí)說(shuō):“就像任何采礦過(guò)程一樣,開(kāi)采鋰是侵入性的,它會(huì )破壞景觀(guān),它會(huì )破壞地下水,污染地球和當地的水井。這并不是一個(gè)綠色的解決方案——它根本不是一個(gè)解決方案?!?/span>

更為可怕的鈷和鎳


鋰可能并不是現代可充電電池中zui成問(wèn)題的組成成分。它相對豐富,理論上可以從海水中提取,當然目前來(lái)看提取過(guò)程中的能耗較大。

另外兩個(gè)關(guān)鍵成分——鈷和鎳——更容易在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)產(chǎn)生瓶頸問(wèn)題,并可能造成巨大的環(huán)境成本。鈷主要蘊藏在剛果民主共和國等中非地區,除此之外,似乎在其他任何地方都找不到。其價(jià)格在過(guò)去兩年已經(jīng)翻了兩番。

根據電池材料公司Sila Nanotechnologies**技術(shù)官兼創(chuàng )始人Gleb Yushin的說(shuō)法,大多數金屬開(kāi)采出來(lái)后并沒(méi)有帶來(lái)太多毒性。但鈷是“非??膳隆?/strong>。

“鈷zui大的挑戰之一就是它只蘊藏在一個(gè)國家,”他補充道。你可以直接將土壤翻開(kāi)并找到鈷,所以人們有很強的動(dòng)機去開(kāi)采并出售它,結果導致了很多不安 全和不道德的行為?!眲偣恰笆止さV場(chǎng)”的家園。在那里,人們往往直接用手從土壤中開(kāi)采提取鈷,經(jīng)常會(huì )使用童工,也沒(méi)有防護設備。

在伯明翰大學(xué),由政府投資2.46億英鎊的法拉第挑戰賽所研究的重點(diǎn)就是試圖找到回收鋰離子的新方法。澳大利亞的研究發(fā)現,該國3300噸鋰離子垃圾中只有2%被回收利用。人們不再需要的MP3播放器和筆記本電腦zui終會(huì )被填埋,而設備電極中的金屬和電解液中的離子液會(huì )泄漏到環(huán)境中。

由伯明翰能源研究所牽頭的一個(gè)研究小組正在利用為核電站開(kāi)發(fā)的機器人技術(shù),尋找安 全地從電動(dòng)汽車(chē)上拆卸可能會(huì )爆炸的鋰離子電池的方法。在回收工廠(chǎng),由于鋰離子電池儲存不當,或是誤當作鉛酸電池而通過(guò)破碎機銷(xiāo)毀,經(jīng)常導致火災的發(fā)生。

因為鋰離子陰極會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而降解,所以不能簡(jiǎn)單地將它們放入新的電池中(盡管有些人正在努力將舊的汽車(chē)電池用于能量密度要求沒(méi)有那么高的儲能應用領(lǐng)域)?!盎厥杖魏我环N有化學(xué)成分的電池都存在這個(gè)問(wèn)題——你不知道它在生命周期中處于什么位置,”ZapGo**執行官兼創(chuàng )始人斯蒂芬·沃勒(Stephen Voller)說(shuō),“這就是為什么回收大部分手機并不劃算?!?/span>


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