Een Amerikaanse manier om windturbinebladen af te voeren.
Niet-eeuwigdurende batterijen
De Europees-Amerikaanse opkomst van groene technologieën lijkt soms erg op een reeks overhaaste beslissingen.
Zo werd de massale introductie van elektrische voertuigen gelanceerd zonder de mogelijkheid om gebruikte batterijen te recyclen.
Opgemerkt moet worden dat dit niet het geval is het nieuws - toen aan het begin van de 150e-XNUMXe eeuw een auto verscheen in de klassieke zin van het woord, bekommerde niemand zich om het lot van de auto's die hun weg hadden gevonden. Sindsdien zijn er meer dan XNUMX jaar verstreken, maar de aanpak is niet fundamenteel veranderd.
Hoe de miljoenen lithium-ionbatterijen die de komende tien jaar uit de roulatie zullen gaan, moeten worden afgevoerd, is nog onduidelijk.
Nu alleen in de EU zijn er ongeveer 8 miljoen elektrische auto's, en tegen het begin van de jaren 2030 zal dit aantal 2-3 keer toenemen. Alleen BMW is van plan om tegen 2030 minstens 7 miljoen elektrische auto's te assembleren.
Volgens de meest optimistische schattingen wordt momenteel niet meer dan 10-15% van de gebruikte batterijen gerecycled.
Op een gegeven moment zal een kritische massa worden bereikt, en dit zal een echte instorting van lithiumionen veroorzaken.
Overigens hebben voorzichtige Europeanen en Japanners al een gedeeltelijke oplossing voor dit probleem gevonden - gebruikte elektrische voertuigen naar Rusland sturen.
Een paar jaar geleden werd in Europa een voorwaardelijke Nissan Leaf bij een autodealer gekocht met een flinke "groene" korting, en nu wordt hij in het buitenland verkocht met een klein waardeverlies tot gevolg. De tweede bonus is dat het probleem van het recyclen van een krachtige batterij niet langer Europees is, maar Russisch. Tot nu toe zijn er iets meer dan 6 duizend elektrische auto's geregistreerd in ons land, maar elk jaar neemt het wagenpark alleen maar toe.
In Rusland zijn er momenteel geen fabrieken die verantwoordelijk zijn voor de verwijdering van lithium-ionbatterijen. En als dat zo was, dan heeft niet elke regio de mogelijkheid om een batterij van enkele tientallen of zelfs honderden kilo's terug te trekken.
Hoe bijvoorbeeld de tractiebatterij van de genoemde Nissan Leaf te leveren vanuit het Krasnojarsk-gebied naar een stortplaats ergens in de Oeral?
Het is veel gemakkelijker om een andere gebruikte batterij te kopen en de oude gewoon weg te gooien. Ter referentie: één AA-batterij kan tot 20 vierkante meter infecteren. meter grond. En alleen al in Tesla Model S zijn er ongeveer 7 van dergelijke batterijen.
Als u batterijen op deze manier weggooit, kan de inhoud vlam vatten. Bron: energygovector.com
De Russische regering voorspelt ook niet het probleem van het recyclen van een enorme hoeveelheid batterijen.
Onlangs is het Concept voor de ontwikkeling van productie en gebruik van elektrisch wegvervoer in de Russische Federatie voor de periode tot 2030 aangenomen. Zonder diep in te gaan op de essentie van het document, is het vermeldenswaard dat over negen jaar elke tiende in Rusland geproduceerde auto elektrisch zal zijn.
Zelfs de overheid zelf lijkt niet te geloven in dit fantastische scenario, aangezien er geen geplande programma's zijn voor de verdere verwijdering van lithium-ion tractiebatterijen. Als variant op de ontwikkeling van evenementen zal er in de nabije toekomst nog een ander project voor de ontwikkeling van de batterijrecyclingindustrie met vergelijkbare vooruitzichten zijn.
En elektrische voertuigen zijn slechts een deel van het probleem.
In de afgelopen jaren is het aantal individuele zelfrijdende elektrische gadgets vervijfvoudigd. Uiteindelijk zal deze techniek een lange levensduur hebben en miljoenen waardeloze batterijen vrijmaken.
De levensduur van batterijen van elektrische auto's kan op de een of andere manier worden verlengd door ze te gebruiken als stationaire energieopslagapparaten, maar met batterijen van scooters is alles moeilijker. Ze zijn van weinig nut in het huishouden, er is geen plaats om ze in te leveren zoals loodbatterijen, dus gebruikers gooien ze meestal gewoon weg ...
Niet-milieuvriendelijke verwijdering
Het probleem met lithium in batterijen zijn de hoge recyclingkosten: het is voor fabrieken gemakkelijker om natuurlijke grondstoffen te kopen dan om gebruikte batterijen te recyclen. Daarom kan de technologie de behoeften van recycling niet inhalen.
De huidige recyclingmethoden zijn niet milieuvriendelijk te noemen.
De gemakkelijkste manier was om gewoon de batterijen te verbranden, een deel van de metalen te herstellen en al het andere in slakken te veranderen. Overigens blijven lithium, aluminium, calcium en andere elementen voor altijd in de slak. Niemand krijgt dit goed en het afval wordt gewoon toegevoegd aan de samenstelling van het beton. Niemand staat er echt bij stil dat metalen uiteindelijk toch in de natuur terechtkomen. Om nog maar te zwijgen van de grote hoeveelheden giftige gassen die vrijkomen bij de verbranding, die zelfs na reiniging gevaarlijk zijn.
Toxco heeft daarentegen voorgesteld om de batterijen met vloeibare stikstof tot -195 graden Celsius te koelen. Bevroren en breekbare batterijen worden verpletterd met stalen molenstenen. Het resulterende mengsel wordt gescheiden door verschillende separatoren en lithiumzouten worden gereduceerd tot metallisch lithium met behulp van vloeibare reagentia. Het proces is bijna perfect, behalve de gigantische energiekosten, die alle bonussen van milieuvriendelijke technologieën grotendeels compenseerden.
Er is ook een meer primitieve methode van mechanische verwerking, die erin bestaat de batterijen eenvoudig te verpletteren met de daaropvolgende scheiding van de componenten.
Maar ten eerste is met een dergelijke productie de kans op ontsteking van lithium-ionbatterijen groot. Eén batterij die tijdens het transportproces is verslechterd, kan een verwerkingswinkel in de kiem doen - het is erg moeilijk om brandend lithium te blussen.
Ten tweede is de productiviteit van dergelijke mechanische vernietigingsfabrieken te laag. We zullen behoorlijk terrein moeten bezetten voordat we kunnen voldoen aan de steeds groter wordende vraag naar recycling.
Snijden en graven
Het tweede, maar zeker niet het enige, probleem met de veelgeprezen "groene" overgang zijn windturbinebladen.
Zoals elk mechanisch apparaat verslijten ze en moeten ze worden vervangen. Alleen is het nu heel moeilijk om een mes van zeven ton veertig meter lang te bevestigen. Het draait allemaal om het materiaal - een lichtgewicht en duurzaam composiet, dat bijna niet recyclebaar is.
Op het eerste gezicht lijkt dit probleem niet zo belangrijk - windmolens hoeven niet vaak de wieken te vervangen. Natuurlijk niet vaak, alleen zijn er veel windmolens op de planeet, en alleen in de Verenigde Staten worden er elk jaar meer dan 8 duizend wieken weggegooid. In Europa worden de komende acht jaar zo'n 5,7 duizend windmolens, dat zijn meer dan 17 duizend wieken, buiten bedrijf gesteld.
Als er op zijn minst geprobeerd kan worden om lithium-ionbatterijen weg te gooien bij zeldzame verwerkingsfabrieken, dan kan er niets nuttigs worden gedaan met composietstructuren.
Het eenvoudigste is om het te snijden met diamanten schijven om het transport te vergemakkelijken en het gewoon te begraven. Dit gebeurt in de Amerikaanse staten Wyoming, South Dakota en Iowa. Tientallen vierkante kilometers worden ingenomen door de begraafplaatsen van "groene" technologieën. Het composiet vergaat niet honderden jaren in de natuur, het veroorzaakt niet veel schade, maar de "kerkhoven van turbines" worden bijna voor altijd uit de economische circulatie gehaald.
De Amerikanen, met hun eindeloze prairies, kunnen het zich veroorloven om de overblijfselen van 'elektrische molens' te begraven, wat niet gezegd kan worden over het krappe Europa. Er is echter niets aan te doen en de Europese Unie wordt gedwongen dit goed te keuren.
Tot nu toe hebben alleen Duitsland, Oostenrijk, Nederland en Finland het begraven van wieken van windmolens op hun grondgebied verboden. Een alternatief zou de goede oude verbranding van de wieken kunnen zijn, met de daaropvolgende verwijdering van steenkool in de samenstelling van betonmengsels. De giftige gasstaart en de hoge kosten van deze methode dwingen ons om op zoek te gaan naar nieuwe benaderingen.
Een gedeeltelijke oplossing zou het mechanisch en zeer energie-intensief slijpen van de messen kunnen zijn, gevolgd door het toevoegen van het resulterende product aan kunststoffen. Of bijvoorbeeld om het te persen en er vloerbedekking van te maken. Maar dit proces is slechts 40% effectief - de rest moet worden weggegooid.
Daarnaast is het vraagstuk van met composieten gevulde kunststoffen, die later op de een of andere manier moeten worden afgevoerd, niet opgelost. Op zoek naar een oplossing stellen de Denen van Vestas voor om bladen te maken van 100% recyclebaar materiaal. Tot nu toe zijn er echter geen kant-en-klare monsters en de seriële technologie kan pas in 2040 worden.
Zoals de praktijk laat zien, brengen milieuvriendelijke energiebronnen een hoop hardnekkige problemen met zich mee.
Enerzijds verminderen groene technologieën de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
En aan de andere kant kan de energie die wordt besteed aan recycling een groot deel van de voordelen opeten.
Daarbij komen nog de risico's die gepaard gaan met onstabiele winderige omstandigheden die duizenden windturbines zouden kunnen stilleggen en de prijs van conventionele brandstoffen zouden kunnen opdrijven.
In ieder geval lijkt een te snelle "groene" overgang niet zo goed voor de planeet als in het begin. geschiedenis zijn aankondiging.