Den främsta anledningen till att elfordon har fått så mycket uppmärksamhet från allmänheten är att en övergång från rökiga förbränningsmotorer till elfordon kan ha många miljöfördelar, påskynda återställandet av ozonskiktet och minska människans totala beroende av begränsade fossila bränslen. Dessa är alla goda skäl att köra elfordon, men detta koncept har lite av ett problem och kan utgöra ett hot mot miljön. Uppenbarligen drivs elfordon av el snarare än bensin. Denna elektriska energi lagras i ett internt litiumjonbatteri. En sak som många av oss ofta glömmer är att batterier inte växer på träd. Även om laddningsbara batterier slösar mycket mindre än de engångsbatterier du hittar i leksaker, måste de fortfarande komma någonstans ifrån, vilket är en energikrävande gruvdrift. Batterier kan vara mer miljövänliga än bensin efter att ha slutfört uppgifter, men deras uppfinning kräver noggranna studier.
Komponenter i batteriet
Batteriet i elfordon består av olika ledandesällsynta jordartsmetaller, inklusiveneodym, dysprosiumoch naturligtvis litium. Dessa grundämnen bryts i stor utsträckning runt om i världen, i samma skala som ädla metaller som guld och silver. Faktum är att dessa sällsynta jordartsmetaller är ännu mer värdefulla än guld eller silver, eftersom de utgör ryggraden i vårt batteridrivna samhälle.
Problemet här har tre aspekter: för det första, liksom oljan som används för att producera bensin, är sällsynta jordartsmetaller en begränsad resurs. Det finns bara så många ådror av den här typen av saker över hela världen, och eftersom det blir alltmer sällsynt kommer dess pris att stiga. För det andra är att bryta dessa malmer en mycket energikrävande process. Du behöver elektricitet för att tillhandahålla bränsle till all gruvutrustning, belysningsutrustning och bearbetningsmaskiner. För det tredje kommer att bearbeta malm till användbara former generera en stor mängd överskottsavfall, och åtminstone för närvarande kan vi inte göra någonting. En del avfall kan till och med ha radioaktivitet, vilket är farligt för både människor och den omgivande miljön.
Vad kan vi göra?
Batterier har blivit en oumbärlig del av det moderna samhället. Vi kanske gradvis kan bli av med vårt beroende av olja, men vi kan inte sluta bryta efter batterier förrän någon utvecklar ren väteenergi eller kall fusion. Så vad kan vi göra för att lindra de negativa effekterna av skörd av sällsynta jordartsmetaller?
Den första och mest positiva aspekten är återvinning. Så länge batterierna i elfordon är intakta kan de element som utgör dem användas för att producera nya batterier. Förutom batterier har vissa bilföretag forskat på metoder för att återvinna motormagneter, som också är gjorda av sällsynta jordartsmetaller.
För det andra måste vi byta batterikomponenter. Bilföretag har undersökt hur man tar bort eller ersätter vissa sällsynta element i batterier, som kobolt, med mer miljövänliga och lättillgängliga material. Detta kommer att minska den erforderliga gruvvolymen och göra återvinningen lättare.
Slutligen behöver vi en ny motordesign. Till exempel kan switchade reluktansmotorer drivas utan användning av magneter för sällsynta jordartsmetaller, vilket kommer att minska vår efterfrågan på sällsynta jordartsmetaller. De är ännu inte tillräckligt tillförlitliga för kommersiellt bruk, men vetenskapen har bevisat detta.
Att utgå från miljöns bästa är varför elfordon har blivit så populära, men detta är en oändlig kamp. För att verkligen uppnå vårt bästa behöver vi alltid forska efter den näst bästa tekniken för att optimera vårt samhälle och eliminera avfall.
Källa: Industry Frontiers
Posttid: 2023-aug-30