钜大LARGE | 点击量:1030次 | 2021年08月21日
清洁能源锂离子电池背后到底隐藏着什么问题?
在大力倡导“绿色低碳出行”的今天,新能源汽车的发展势头愈增强劲。得益于此,全球对锂钴矿产的需求也呈现指数级上升。
锂,是所有金属中最轻的一种,呈银白色,有着“稀有金属”之称。锂离子电池在很多使用方面可以替代煤炭和石油,这使它们被视为将来的清洁能源。不少对煤炭依靠度较高的国家,比如我国,可以说对锂离子电池的发展寄予了厚望。
但是,锂离子电池背后隐藏的问题,你了解吗?
令人心惊的制取比例
首先,从获取途径上看,锂的制取并不“环保”,甚至还会造成资源浪费。据统计,全球近80%的锂盐资源在盐湖中,蒸发过滤法是一些厂获得锂的紧要途径。蒸发过滤法提取锂,即是在盐滩上钻洞,将富含矿物质的盐水泵出地表,然后用几个月的时间来蒸发这种矿物质水,制成锰,钾,硼砂和锂盐的混合物,并将其过滤并放入另一个蒸发池中,依此循环往复。经过12到18个月的过滤之后,就可以从这种混合物中提取出碳酸锂。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
这种办法表面上看实在是一个“低碳高效”的好办法,但人们容易忽视一个问题——水资源的浪费。据计算,均匀每提取1吨锂约莫要消耗1895吨的水,这种1895:1的比例并非各地都消耗得起。
以南美洲为例,南美大陆拥有着世界上超过一半的锂金属矿藏,其锂矿分布三角区倾覆了阿根廷、玻利维亚以及智利的部分地区。但同时,这里也是地球上最干燥的地方之一。在智利的阿塔卡马省,采矿活动消耗了该地区65%的水。这对当地农民的加工活动(如种植藜麦和牧羊驼)出现了巨大的影响,一些社区甚至不得不从其他地方获得水资源。
不可戒备的环境污染
干燥的地方难以负担使用蒸发过滤的方式制取锂,这并不代表水资源丰富的地区就高枕无忧了。在锂矿的出产过程中会出现一些有毒化学品,其中包括用于将锂元素出产成可出售形式的盐酸,以及在每个阶段从盐水中过滤掉的那些废物。这些有毒化学品极有可能从蒸发池泄漏到供水系统中,造成对水体的严重污染。
在澳大利亚和北美洲,从岩石中开采锂的这种原始办法更加原始,也更加被人酷爱,但依然要使用化学品才能提取出可用的锂,这些化学品仍会对环境造成不同程度的污染。据环保组织的报告显示,提取锂会不可戒备地损害土壤并导致空气污染。在智利,矿业公司和当地社区之间常常发生冲突,社区居民认为锂矿开采正在让成堆的废弃盐污染土壤,也让运河水被污染,并带有不自然的蓝色色调。
“就像任何采矿过程相同,开采锂是侵入性的,它会破坏景观,破坏地下水,污染地球和当地的水井。这并不是一个绿色的处理办法——它根本不是一个处理办法”。智利大学锂离子电池专家吉列尔莫·冈萨雷斯(GuillermoGonzalez)如此说。
高度聚集的钴资源
相比于锂,另外一个关键成分——钴更容易引发问题。据美国地质调查局的统计显示,全球已探明陆地钴资源量约2500万吨,储量720万吨。但是,这些钴资源的分布十分不平衡,高度聚集在刚果(金),澳大利亚和古巴,这三国的钴资源储量占据了全球总储量的68%,其中又以刚果(金)的储量为最多,达到340万吨,居前列位。
电池材料公司SilaNanotechnologies首席技术官兼创始人GlebYushin的说:“钴最大的挑战之一就是它只蕴藏在一个国家,你可以笔直将土壤翻开并找到钴,所以人们有很强的动机去开采并出售它,结果导致了很多不安全和不道德的行为”。事实也证实了这一点,在刚果这个“手工矿场”的家园中,人们往往笔直用手从土壤中开采提取钴,常常会使用童工,也没有防护设备。
可见,资源的高度聚集并不一定是好事,利益驱使人们开采资源,但在一些地区,利益并不会按照“多劳多得”的方式来分配,至少在刚果矿场的那些童工和未佩戴防护设备工作的工人看来,情况实在如此。