مجال للتحسين في إعادة تدوير بطاريات الليثيوم لتخزين الطاقة

أصدر الباحثون في المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية تقريرًا يوضح بالتفصيل العوائق التقنية والسوقية والتنظيمية التي تحول دون إنشاء اقتصاد دائري لبطاريات الليثيوم أيون.

هناك طلب متزايد على تكنولوجيا البطاريات في تخزين الطاقة والمركبات الكهربائية (EV).ومع ذلك ، فإن دورة حياتها الحالية هي تقريبًا في اتجاه واحد ، من التصنيع إلى الاستهلاك إلى التخلص ، مع القليل من الاهتمام بإعادة الاستخدام أو إعادة التدوير.يقول المحللون إنه لا يوجد سوى منشأة واحدة لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون في الولايات المتحدة.

من أجل البدء في إعادة التفكير في دورة الحياة أحادية الاتجاه ، قام فريق NREL بتقييم حالة إعادة الاستخدام وإعادة التدوير لبطاريات الليثيوم أيون واسعة النطاق المستخدمة في السيارات الكهربائية وتخزين طاقة البطارية.ووجدوا أن إعادة استخدام البطاريات وإعادة تدويرها يمكن أن تخلق فرصًا في السوق في الولايات المتحدة ، وتثبيت سلسلة التوريد ، وتقليل التأثير على البيئة ، وتخفيف قيود الموارد.

ووجدوا أيضًا أن الاقتصاد الدائري سيكتسب قيمة أكبر من نظام تخزين طاقة البطارية.ستتم إعادة استخدام المواد أو إعادة تدويرها أو تجديدها لتلبية احتياجات دورات الحياة المتعددة.

يقول الباحثون إن التكنولوجيا والبنية التحتية والعمليات هي عقبات حالية.على سبيل المثال ، يختلف تصميم وتركيب بطاريات الليثيوم أيون من مصنع لآخر ، لذلك من الصعب تصميم عملية قياسية لإعادة استخدام المواد أو إعادة تدويرها بطريقة فعالة من حيث التكلفة.

بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد معلومات عامة موثوقة عن حالة أو كمية بطاريات الليثيوم أيون المتقاعدة أو تكلفة تجديدها لأغراض أخرى.يوصي المحللون بالبحث والتطوير والتحليل والحوافز التي تمولها الحكومة ، فضلاً عن تبادل المعلومات لزيادة المعرفة وتشجيع الاستثمار الخاص.

بناءً على النتائج التي توصلوا إليها ، سلط محللو NREL الضوء على اللوائح الحالية التي قد تؤثر على تركيب بطاريات الليثيوم أيون المعاد تدويرها وربط الشبكة.قال تايلور كيرتس ، رئيس المشروع ومحلل NREL ، إن بعض الولايات ، مثل كاليفورنيا أو نيويورك ، تقوم بمراجعة لوائحها للتأكد من أن متطلبات الاتصال بالشبكة قابلة للتطبيق بشكل خاص على أنظمة تخزين طاقة البطارية.

وأشار كيرتس: 'مع الأخذ في الاعتبار أن صياغة لوائح الربط البيني لا تأخذ هذه الأنواع من الأنظمة في الاعتبار ، فهذا تطور كبير '.

التحدي الآخر هو أنه ليس من الواضح كيفية تعريف نفايات بطاريات الليثيوم أيون المتقاعدة.في يوليو ، لم تتضمن السياسة الفيدرالية الأمريكية بشكل مباشر إيقاف تشغيل أنظمة تخزين طاقة البطاريات ، كما أنها لم تفرض أو تشجع على إعادة استخدام أو إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون.

بشكل عام ، تعتبر بطاريات الليثيوم أيون المتوقفة عمومًا نفايات خطرة أو نفايات عامة ، وكلاهما له لوائح خاصة بهما.تختلف اللوائح من ولاية قضائية إلى أخرى وقد يؤدي عدم الامتثال إلى فرض غرامات.

في بعض الولايات ، تكون العقوبات على انتهاكات قوانين أو لوائح النفايات الخطرة أكثر صرامة من العقوبات الفيدرالية.على سبيل المثال ، الانتهاك المتعمد أو الإهمال لأحد أحكام قوانين أو لوائح النفايات الخطرة بكاليفورنيا يمكن أن يخضع لغرامة تصل إلى 70000 دولار في اليوم.

ذكرت أن وكالة حماية البيئة الأمريكية قد طورت تدابير تنظيمية بديلة لإعادة تدوير بطاريات الرصاص الحمضية وغيرها من المواد.الغرض من هذه القواعد هو تشجيع جمع وإعادة تدوير النفايات الخطرة.ذكرت NREL أن تعيينًا مشابهًا لبطاريات الليثيوم أيون يمكن أن يخفف من مشكلة المسؤولية ويجعل إعادة التدوير أكثر اقتصادا.