Der Hauptgrund dafür, dass Elektrofahrzeuge so viel öffentliche Aufmerksamkeit erhalten haben, besteht darin, dass der Übergang von rauchenden Verbrennungsmotoren zu Elektrofahrzeugen viele Vorteile für die Umwelt haben könnte, da er die Wiederherstellung der Ozonschicht beschleunigt und die Abhängigkeit der Menschheit von begrenzten fossilen Brennstoffen insgesamt verringert. Das sind alles gute Gründe, Elektrofahrzeuge zu fahren, aber dieses Konzept hat ein gewisses Problem und kann eine Gefahr für die Umwelt darstellen. Offensichtlich werden Elektrofahrzeuge nicht mit Benzin, sondern mit Strom angetrieben. Diese elektrische Energie wird in einer internen Lithium-Ionen-Batterie gespeichert. Viele von uns vergessen oft, dass Batterien nicht auf Bäumen wachsen. Obwohl wiederaufladbare Batterien viel weniger Abfall verschwenden als die Einwegbatterien, die man in Spielzeugen findet, müssen sie trotzdem irgendwo herkommen, was ein energieintensiver Bergbaubetrieb ist. Batterien mögen nach Abschluss der Aufgaben umweltfreundlicher sein als Benzin, ihre Erfindung bedarf jedoch einer sorgfältigen Untersuchung.
Komponenten der Batterie
Die Batterie von Elektrofahrzeugen besteht aus verschiedenen leitfähigen MaterialienSeltenerdelemente, einschließlichNeodym, Dysprosiumund natürlich Lithium. Diese Elemente werden weltweit in großem Umfang abgebaut, im gleichen Umfang wie Edelmetalle wie Gold und Silber. Tatsächlich sind diese Seltenerdmineralien sogar noch wertvoller als Gold oder Silber, da sie das Rückgrat unserer batteriebetriebenen Gesellschaft bilden.
Das Problem besteht hier aus drei Aspekten: Erstens sind Seltenerdelemente wie das zur Benzinherstellung verwendete Öl eine begrenzte Ressource. Weltweit gibt es von dieser Sorte nur eine begrenzte Anzahl, und je knapper sie wird, desto teurer wird sie. Zweitens ist der Abbau dieser Erze ein sehr energieaufwendiger Prozess. Sie benötigen Strom, um alle Bergbaugeräte, Beleuchtungsgeräte und Verarbeitungsmaschinen mit Treibstoff zu versorgen. Drittens wird die Verarbeitung von Erz in nutzbare Formen eine große Menge an überschüssigem Abfall erzeugen, und zumindest im Moment können wir nicht wirklich etwas dagegen tun. Einige Abfälle können sogar Radioaktivität enthalten, die sowohl für den Menschen als auch für die Umwelt gefährlich ist.
Was können wir tun?
Batterien sind aus der modernen Gesellschaft nicht mehr wegzudenken. Wir können uns vielleicht schrittweise von unserer Abhängigkeit vom Öl befreien, aber wir können den Batterieabbau nicht stoppen, bis jemand saubere Wasserstoffenergie oder Kaltfusion entwickelt. Was können wir also tun, um die negativen Auswirkungen des Abbaus seltener Erden zu mildern?
Der erste und positivste Aspekt ist das Recycling. Solange die Batterien von Elektrofahrzeugen intakt sind, können die Bestandteile, aus denen sie bestehen, zur Herstellung neuer Batterien verwendet werden. Zusätzlich zu Batterien erforschen einige Automobilhersteller Methoden zum Recycling von Motormagneten, die ebenfalls aus Seltenerdelementen bestehen.
Zweitens müssen wir Batteriekomponenten ersetzen. Automobilhersteller haben erforscht, wie einige seltenere Elemente in Batterien, wie etwa Kobalt, durch umweltfreundlichere und leichter verfügbare Materialien entfernt oder ersetzt werden können. Dadurch wird das erforderliche Abbauvolumen reduziert und das Recycling erleichtert.
Schließlich brauchen wir ein neues Motordesign. Beispielsweise können geschaltete Reluktanzmotoren ohne den Einsatz von Seltenerdmagneten betrieben werden, was unseren Bedarf an Seltenen Erden verringern wird. Für den kommerziellen Einsatz sind sie noch nicht zuverlässig genug, aber die Wissenschaft hat dies bewiesen.
Ausgehend vom Wohl der Umwelt sind Elektrofahrzeuge so beliebt geworden, aber das ist ein endloser Kampf. Um wirklich unser Bestes zu geben, müssen wir stets nach der nächstbesten Technologie forschen, um unsere Gesellschaft zu optimieren und Verschwendung zu vermeiden.
Quelle: Industry Frontiers
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. August 2023