Вред литий-ионных аккумуляторов и их пагубное воздействие на экологию признали уже даже те, кто это отрицал. Вышли множество исследований, да и просто разоблачений на электромобили, которые с подачи зеленого лобби были возведены на пьедестал экологичности.
Увы, всё это оказалось ложью, если не сказать больше. Более того, само производство аккумуляторов для электромобилей оказалось не менее вредным для экологии процессом, чем их переработка и утилизация.
Так, по данным автомобильной компании «Polestar», специализирующейся на производстве электромобилей, именно тяговый аккумулятор отвечает за то, что в ходе производства материалов для электромобиля выделяется на 20% больше вредных выбросов, чем при производстве аналогичного бензинового автомобиля.
- CO₂e — это унифицированный эквивалент воздействия всех вредных веществ в ходе производства, приравненный к метрике воздействия CO₂ на климат.
И для того, чтобы только сравняться по вредности выбросов и наносимому вреду окружающей среде, новенькому электромобилю, только что съехавшему с конвейера, нужно проехать без малого 35 тысяч километров, заряжаясь исключительно от "ветряка", чтобы источник электроэнергии производился условно без выбросов углерода. И тогда он догонит по вредности свой бензиновый аналог, который будет все это время просто стоять в гараже.
А для того, чтобы превзойти в экологичности бензиновую версию, электромобилю придется проехать от 120 до 200 тысяч километров без замены силовой тяговой батареи, заряжаясь от домашней сети или на станциях быстрой зарядки.
А если мы к этому добавим все сопутствующие проблемы по добыче сырья для литий-ионных тяговых батарей, их производство и последующую утилизацию, то электромобиль по экологичности будет уступать даже автомобилям с выбросами по нормам Евро-4, не говоря о 5 и 6, и уж тем более перспективном седьмом экологическом стандарте.
- И вы верно спросите, а что, ветряки и солнечные панели загрязняют нашу природу?
Более того, это сами ненароком доказали европейские ученые, когда им Еврокомиссия поставила задачу изучить все аспекты атомной энергетики, в особенности экологические, для включения её в таксономию устойчивого развития Евросоюза.
И вышло из этого следующее:
- Потенциал пресноводной экотоксичности различных технологий производства электроэнергии на 1 кВт*час: Coal/Oil — уголь/нефть; Gas (CCGT) — газ (газовая турбина замкнутого цикла); Nuclear (PWR) — водо-водяной ядерный реактор; Wind — ветроэнергетика; Solar (PV) — солнечная энергия.
- Далее, потенциал морской экотоксичности у ветроэнергетических установок тоже оставляет желать лучшего:
- И самое главное, это затраты самих невозобновляемых ресурсов для сооружения альтернативной энергетики которая просто зашкаливает:
И те, кто думает, что, заряжая свой автомобиль от ветряка или солнечной панели, это забота об экологии, сильно разочаруется, ознакомившись с исследованием ученых Объединенный исследовательский центр ЕС (JRC).
И потом, лучшая западная технология извлечения карбоната лития из рассолов стран так называемого «литиевого треугольника» оказывает не менее токсичное воздействие на окружающую среду близлежащего региона, чем производство аккумуляторов.
Но, как говорится, выход есть, и, как всегда, нашли его российские ученые, забегая вперед, скажу, что Россия станет первой страной в мире с полным замкнутым экологически чистым производством и переработкой литий-ионных аккумуляторов.
- Как такое стало возможным? Отчасти благодаря санкциям Запада.
Если раньше мы импортировали карбонат лития (сырье для литий-ионных аккумуляторов) преимущественно из Чили, Аргентины и Боливии, перерабатывая его на своих заводах, где часть обработанного лития использовалось на нужды России (около 500 тонн), остальная часть (около 1500 тонн) экспортировалась, то из-за санкций Россия лишилась главных мировых поставщиков лития.
Аргентина и Чили больше не экспортируют сырьё в Россию из-за введённых против нашей страны санкций. В этих странах месторождения лития принадлежат частным лицам, в основном западным компаниям, преимущественно канадским. Эти компании отказались поставлять карбонат лития на российские заводы для переработки.
Без лития оставаться нельзя, ибо литий — это металл, требующийся, в том числе, для лакокрасочного производства, производства керамики, стекла, промышленных смазок, лекарств, материалов для стоматологии и даже авиации.
- А с авиацией у нас сегодня ренессанс.
Потому в 2023 году в России стартовали сразу четыре крупных проекта по внутренней добыче лития: на Завитинском месторождении (Шилкинский район, Забайкальский край), Колмозёрском, Полмостундровском, а также на Ковыктинском газоконденсатном месторождении.
Запустив все эти месторождения на полную мощность (к 2030 году), Россия полностью обеспечит себя литием, которого хватит для производства около 1 миллиона электромобилей в год.
- Кроме того, в Боливии началось строительство российского комплекса по добыче и переработке лития.
В начале 2023 года российская госкорпорация «Росатом» и боливийская государственная компания «YLB» подписали соглашение о совместной реализации проекта по добыче лития в провинции Потоси.
Российская технология по добыче лития показала просто чудеса экологичности, так технология эффективного извлечения лития из «рассолов» составило не менее 90% против существующих 40-60% у канадцев, американцев и китайцев, а чистота этого лития превысила 99,5% — недостижимый мировой рекорд.
«Росатом» предложил Боливии комплексную программу индустриализации литиевой отрасли с использованием новейших российских технологий. Боливия, несмотря на угрозы США санкциями, не стала упускать такой шанс, ибо экология является важным фактором для будущего развития литиевой отрасли Боливии, и правительство страны не готово было пожертвовать экологией ради краткосрочной выгоды.
- Боливия обладает крупнейшими на планете разведанными запасами лития в 1/5 всех разведанных запасов в мире.
В России стартовали два крупномасштабных проекта по производству литий-ионных батарей:
- Первая — гигафабрика по производству тяговых литий-ионных батарей мощностью 4,4 ГВт*ч в год, строительство которой уже заканчивается в Калининградской области.
- Вторая — это гигафабрика в Новой Москве (поселке Красная Пахра), строительство которой началось в сентябре 2023 года.
Труд будет автоматизирован на 90%, сырье будет приходить с российских месторождений и с совместного предприятия по добыче и переработки лития в Боливии. Общая мощность двух гигафабрик на первом этапе обеспечит производство 100 тысяч электромобилей в год, а перспективное расширение каждой из фабрик до 14 ГВт*ч обеспечат выпуск до 700 тысяч электромобилей в год.
Однако, что делать с переработкой литий-ионных аккумуляторов? В мире перерабатывается в лучшем случае 80% от массы основных химических элементов литий-ионной батареи, а обычно-то всего 40%.
До недавнего времени приблизиться к 100% переработки лития-ионной батареи казалось фантастикой.
В мире накопилось уже большое количество вышедших из строя литий-ионных аккумуляторов, которые более невозможно использовать на сторонних устройствах или предприятиях. К 2022 году их суммарная ёмкость, которую пришлось списать, достигла 34,5 гигаватт-часов (а общий вес составил 277 тысяч тонн).
И что прикажите с этим делать, закопать?
И опять Россия приходит на помощь миру, как бы это пафосно ни звучало, но российские ученые впервые в мире разработали технологию, позволяющую не просто безопасно утилизировать литий-ионные аккумуляторы, но и извлекать из них ценные материалы, такие как карбонат лития, сульфат кобальта и никеля.
- Чистота извлекаемого химического материала составила 99,5%.
Да, это не 100%, ибо извлекать отдельно атомы лития из кристаллической решетки графита еще не научились, но все же это открывает дорогу к безопасной и практически полной переработке литий-ионных батарей.
Такого большого процента переработки еще никому в мире не удалось достичь, барьер свыше 80% покоряется очень тяжело.
- Это не просто технология, которая работает только в лабораторных условиях.
Была создана опытная установка, где элементы литий-ионных батарей проходят 88 этапов очистки. На этой установке уже была получена партия высококачественной товарной продукции.
Технология прошла экономическое обоснование и доказала свою эффективность на практике.
- И теперь будет внедряться в производственный цикл литий-ионных батарей на российских гигафабриках.
Пытливые умы справедливо спросят, почему никто в мире не добывает и не перерабатывает литий с такой же эффективностью?
- Это буквально на десятилетие опережает всё, что сегодня есть в мире.
Но удивляться этому не стоит, ибо это разработки ученых «Росатома», а «Росатом» с литием на «ты», ибо он нужен для наших стратегических сил сдерживания, и не просто карбонат лития, а сверхчистый литий.
Недаром США закупали в России переработанный литий.
Например, с 2018 по 2021 год США импортировали высокочистый литий из России, совокупная доля которого составила 3% в общих закупках карбоната лития.
Теперь сугубо военные технологии начали приспосабливать в гражданском секторе экономики, так благодаря российским технологиям добычи лития, производства и переработки литий-ионных аккумуляторов любители электромобилей вскоре на полном основании смогут заявить, что они спасают экологию планеты.
Правда, для этого им придётся купить электромобиль российской сборки с российской литий-ионной батареей, а то не получится мир спасти.
Постскриптум.
Не пожалейте поставить лайк, оставить комментарий и поделиться этим материалом, если статья оказалась для вас полезной.
