ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

0
1677

การเปลี่ยนแปลงสีเขียวกำลังผลักดันรถยนต์ไฟฟ้าให้กับประชาชน เนื่องจากเชื่อกันว่าเป็นยานยนต์ที่ใช้ก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน ยานพาหนะไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีปัญหาเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกระหว่างการทำเหมืองและการแปรรูปวัตถุดิบที่จำเป็น และการกำจัดแบตเตอรี่เมื่อสิ้นสุดวงจรชีวิต เมื่อมีการจำหน่ายรถยนต์ไฟฟ้ามากขึ้นเรื่อยๆ ปัญหาที่เกิดขึ้นจากการขุดและการกำจัดก็เพิ่มขึ้น ความต้องการแบตเตอรี่ EV ทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ยานพาหนะไฟฟ้าถูกสนับสนุนให้ใช้โดยรัฐ

การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้พลังงานไฟฟ้าส่งผลให้มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าการผลิตรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน และการกำจัดแบตเตอรี่เมื่อสิ้นสุดวงจรชีวิตเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มมากขึ้น เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ

ประมาณร้อยละ 40 ของผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศจากการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมาจากการขุดและการแปรรูปแร่ธาตุที่จำเป็น การทำเหมืองและการกลั่นวัสดุแบตเตอรี่ และการผลิตเซลล์ โมดูล และชุดแบตเตอรี่ต้องใช้พลังงานจำนวนมากซึ่งก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

ประเทศจีนซึ่งครองห่วงโซ่อุปทานแบตเตอรี่ EV ของโลก ได้รับไฟฟ้าเกือบ 60 เปอร์เซ็นต์จากถ่านหิน ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ก๊าซเรือนกระจกมาก ตามรายงานของ Wall Street Journal การทำเหมืองและการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนั้นเลวร้ายต่อสภาพอากาศมากกว่าการผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล การผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโดยเฉลี่ยต้องใช้ความต้องการพลังงานสะสม (CED) มากกว่าสามเท่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ทั่วไป

การกำจัดแบตเตอรี่ยังเป็นภัยคุกคามต่อสภาพอากาศอีกด้วย หากแบตเตอรี่ถูกฝังกลบ เซลล์ของแบตเตอรี่สามารถปล่อยสารพิษ รวมถึงโลหะหนักที่สามารถรั่วไหลลงสู่ดินและน้ำใต้ดินได้ การศึกษาจากออสเตรเลียพบว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนร้อยละ 98.3 ต้องไปฝังกลบ ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะเกิดเพลิงไหม้จากหลุมฝังกลบที่อาจลุกไหม้ได้นานหลายปี

พื้นที่ฝังกลบแห่งหนึ่งในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือเกิดเพลิงไหม้ 124 ครั้งระหว่างเดือนมิถุนายน 2560 ถึงธันวาคม 2563 เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ไฟกำลังกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น โดยมีรายงานการเกิดเพลิงไหม้ 21 ครั้งบนเว็บไซต์ในปี 2561 และเพิ่มขึ้นเป็น 47 ครั้งภายในปี 2563

อย่างไรก็ตาม รัฐบาลเริ่มกำหนดให้ต้องมีการรีไซเคิลในระดับหนึ่ง ในปี 2018 จีนซึ่งมีตลาด EV ที่ใหญ่ที่สุดและการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ได้กำหนดกฎเกณฑ์ที่มุ่งส่งเสริมการนำส่วนประกอบของแบตเตอรี่ EV มาใช้ซ้ำ เมื่อปีที่แล้ว สหภาพยุโรปได้ผ่านกฎเกณฑ์สำหรับการรีไซเคิลแบตเตอรี่ซึ่งกำหนดให้มีเปอร์เซ็นต์ของวัสดุรีไซเคิลที่จะใช้ในการผลิตแบตเตอรี่ใหม่

องค์ประกอบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประกอบด้วยเซลล์ซึ่งมีวัสดุออกฤทธิ์ ระบบจัดการแบตเตอรี่ และแพ็คซึ่งเป็นโครงสร้างที่ใช้ติดตั้งเซลล์ อลูมิเนียมมีความสำคัญต่อส่วนประกอบของบรรจุภัณฑ์เนื่องจากมีน้ำหนักเบา แต่เป็นวัสดุที่ใช้พลังงานมาก คิดเป็นร้อยละ 17 ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของแบตเตอรี่ ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของแบตเตอรี่มาจากขั้นตอนการขุด การแปลง และการกลั่นกรองวัสดุออกฤทธิ์ของเซลล์ ซึ่งนิกเกิล แมงกานีส โคบอลต์ และลิเธียมถูกแปรรูปเป็นผงแคโทด การผลิตเซลล์ตามจริงเป็นกิจกรรมที่ต้องการพลังงานมากเป็นอันดับสอง และคิดเป็นร้อยละ 20 ของปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อันเนื่องมาจากพลังงานที่ใช้ในระหว่างกระบวนการผลิต

ปัญหาเกี่ยวกับการขุดวัตถุดิบแบตเตอรี่

โดยทั่วไปการขุดสองประเภทที่จำเป็นในการสกัดแร่ธาตุสำหรับแบตเตอรี่คือการขุดแบบเปิดและการสกัดน้ำเกลือ วิธีสำคัญวิธีหนึ่งในการสกัดลิเธียมที่เรียกว่าการสกัดน้ำเกลือใช้น้ำปริมาณมากที่ถูกสูบเข้าไปในแฟลตเกลือ เพื่อนำน้ำเค็มที่มีแร่ธาตุขึ้นสู่ผิวน้ำ เมื่อน้ำระเหย ลิเธียมจะถูกกรองออกจากส่วนผสม แต่กระบวนการที่ใช้น้ำมากมีโอกาสที่จะปนเปื้อนในแหล่งน้ำได้ แหล่งลิเธียมมากกว่าครึ่งหนึ่งของโลกตั้งอยู่ในพื้นที่ที่เรียกว่าลิเธียมไทรแองเกิล ซึ่งครอบคลุมพื้นที่เทือกเขาแอนเดียนของอาร์เจนตินา โบลิเวีย และชิลี พื้นที่นี้เป็นหนึ่งในสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลก และการขุดลิเธียมใช้น้ำมากถึง 65 เปอร์เซ็นต์ของภูมิภาค ความต้องการที่เพิ่มขึ้นจะสร้างแรงกดดันต่อปัญหาน้ำมากขึ้น

โคบอลต์ที่จำเป็นสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าซึ่งส่วนใหญ่ขุดในสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโก (DRC) การทำเหมืองแร่โคบอลต์ก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายซึ่งสามารถเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมได้ แหล่งเหมืองโคบอลต์มักประกอบด้วยกำมะถัน ซึ่งสร้างกรดซัลฟิวริกเมื่อสัมผัสกับอากาศและน้ำที่แทรกซึมเข้าไปในแม่น้ำ ลำธาร และสิ่งมีชีวิตในน้ำ แรงงานเด็กยังถูกนำมาใช้ในคองโกเพื่อขุดโคบอลต์ และประมาณร้อยละ 80 ของเหมืองโคบอลต์อุตสาหกรรมใน DRC เป็นเจ้าของหรือได้รับทุนสนับสนุนจากบริษัทจีน

บทสรุป

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าต้องมีการขุดทรัพยากรธรรมชาติ แปรรูป และผลิตวัสดุเป็นแบตเตอรี่ซึ่งใช้พลังงานมาก ซึ่งมากกว่าแบตเตอรี่ในรถยนต์สันดาปภายในถึง 3 เท่า นอกจากนี้ เมื่อแบตเตอรี่หมดวงจรชีวิต แบตเตอรี่มักจะถูกทิ้งเป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์ในหลุมฝังกลบซึ่งอาจส่งผลให้สารประกอบอันตรายถูกชะลงสู่ดินและอาจทำให้เกิดเพลิงไหม้ขนาดใหญ่ ซึ่งควบคุมได้ยากมากเนื่องจากแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่ ปริมาณขยะติดไฟที่ปะปนอยู่ รัฐบาลกำลังดำเนินการรีไซเคิลแบตเตอรี่ แต่มีราคาแพงเนื่องจากไม่มีมาตรฐานในการออกแบบแบตเตอรี่ และยากต่อการรื้อถอน เช่นเดียวกับหลายสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสีเขียวที่รัฐบาลกำหนด ดูเหมือนว่าการมองการณ์ไกลส่วนใหญ่ที่มักจะมาพร้อมกับการปฏิวัติที่ขับเคลื่อนด้วยตลาดนั้นเป็นการมองย้อนกลับไปโดยแท้จริงแล้ว โดยที่ผู้บริโภคต้องแบกรับภาระหนักของการตัดสินใจและคำสั่งที่ไม่ฉลาด

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here