EVバッテリーの製造とリサイクルが環境に与える影響は?

電気自動車の普及に対する大きな注意点の 1 つは、使用期限が過ぎたこれらの自動車用バッテリーをどうするかという問題です。コバルトやニッケルなどの他の必須金属の影響は言うまでもなく、リチウム採掘の環境への影響についても懸念があります。 EV のバッテリーに何が使われるのか、電池がなくなったときにどこに行くのか、EV が最終的に環境にとって最良の選択肢であるかどうかを見てみましょう。

EVバッテリーはリサイクル可能ですか?

EVバッテリーはリサイクル性に優れています。 リチウム イオン バッテリーのコンポーネントの 95% 以上は、湿式冶金によって抽出できます。これには、バッテリー コンポーネントを粉砕し、酸性溶液に通すことが含まれます。一連の溶媒と一連の電気めっきにより、溶液から個々の要素を引き出すことができます。精錬による回復は一般的ですが、よりエネルギー集約的で効果的ではありません。 このリサイクル プロセスによる汚染はごくわずかです。現在の問題は、寿命を迎えたEVバッテリーの大洪水に対応するのに必要な規模で現在稼働しているリサイクル施設が十分にないことです。現在、リチウムイオン電池の約 5%しかリサイクルされていませんが、幸いなことに、リチウム、コバルト、ニッケルの価値が高まっているため、それを回収する可能性がはるかに魅力的になっています。

対象となる材料によっては、リサイクル プロセスを収益性の高いものにすることは困難な場合がありますが、この調査では経済性がかなりよくわかります

「ほとんどのプロセス ルートは、貴重な金属であるコバルト、銅、ニッケルに対して高い歩留まりを達成します。それに比べて、リチウムは経済的価値が高いにもかかわらず、いくつかのプロセスでしか回収されず、収率も低くなります。価値の低い成分であるグラファイト、マンガン、および電解質溶媒の回収は、技術的には実現可能ですが、経済的には困難です。」

リチウム採掘が環境に与える影響は?

オーストラリアのリチウム採掘場。
ピルバラミネラル

リチウムはバッテリーの重要な構成要素ですが、セルの総質量の約 11%しか占めていません。ここで、バッテリーの化学的性質をどのように考慮に入れるかを確認できます。オーストラリア、チリ、中国は、世界のリチウム供給の大部分を占めています。自動車用途はその供給の約 31% を消費しますが、その需要は急激な上昇軌道を続けると予想されます。

リチウムを抽出する方法は 2 つあります。塩原と硬岩の採掘です。硬いスポジュメン鉱石が採掘されると、分解、分離され、酸浴にかけられ、最終的に硫酸リチウムが混合物から取り出されます.これは非常に伝統的な採掘方法であり、汚染物質が尾鉱池に集まるという通常のリスクがすべて伴います。ソルトフラット処理に比べて比較的安価なプロセスですが、製品の品位は低くなります。 世界のリチウム産出量の 46% を占めるオーストラリアは、硬岩の採掘に大きく依存しています。この方法は非常に労働集約的であるため、ソルトフラットと比較して、リチウム 1 トンあたりの排出量が約 3 倍であることは驚くことではありません。

塩原は、水が地下に汲み上げられ、溶解したミネラルとともに地表に戻るときに作成されます。この塩水は蒸発するために広いプール全体に広がり、分離および処理されるミネラルが残ります。塩原は、チリ、アルゼンチン、ボリビアにまたがる三角形でよく見られます。近くのアンデス山脈は、火山岩から鉱物を浸出させる地熱活動のおかげで、地表近くに大きな堆積物を作り出しました。標高が高いほど、塩水プールでの蒸発も速くなります。

ボリビアのウユニ塩砂漠での塩の収穫。
アレクサンダー・シメック/アンスプラッシュ

塩原でのリチウム抽出の主なコストは水の使用です。ただし、正確な数値を取得するのは困難です。見積もりは、リチウム 1 ポンドあたり 250 ガロンの水から100 万ガロンまでさまざまです。チリ政府のデータによると、アタカマ平原での塩水生産量は、帯水層の涵養能力を約 30% 上回っています。この地域の水の約 65% がリチウム採掘に使用されています。これらの作業は、地元住民にとって水の供給がすでに不足しており、地元の農業にさらなる負担をかける砂漠で行われています。地球上で最も乾燥した場所でますます不足する水に対処することに加えて、近隣地域に住む先住民グループは、鉱業のために放棄された材料破壊された生態系に対処するリスクにもさらされています.多くの人は、過去に国際的な鉱業会社からこの種の虐待を受けてきました.その結果、彼らは新しいプロジェクトに断固として反対するか、それらの重要な所有権を主張してきました。

電池に使用される他の材料はどうですか?

バッテリーには、ニッケル、コバルト、グラファイトなど、他の材料がたくさん含まれています。

コバルトは主にコンゴから採掘され、世界の供給量の約半分を生産しています。中国の多額の投資により、生産需要を満たすために多くの工業採掘事業が建設されましたが、地元の労働者はこの事業から除外されることがよくあります。代わりに、彼らは自分たちの手掘り鉱山を掘ることに追いやられ、安全上の予防措置がほとんどなく、怪我をした場合の頼りもほとんどありません.彼らは最終的に、工業的に採掘されたコバルトを中国の精製業者に運ぶのと同じ業者にコバルトを販売することになります。

ニッケルの生産はそれほど困難ではありませんが、コストがないわけではありません。世界中で広く採掘されており、 インドネシアは総供給量の約 30% を供給しています。そのほとんどはステンレス鋼の製造に費やされ、バッテリーに費やされるのはわずか 6% です。

バッテリーの生産とリサイクルを考慮すると、EV はまだ環境に良いのでしょうか?

まとめると、EV を実現するにはコストがかかるように思えるかもしれません。電気自動車と従来の自動車を比較したライフサイクル アセスメントでは、バッテリーのコストのおかげで、EV は実際に前倒しで排出されることが示されています。その差が埋められるのは、車両の寿命です。米国では、内燃エンジンによって自動車の排出量が EV よりも 60% から 68% 高くなります。この計算において燃料が果たす大きな役割を考えると、送電網をクリーンアップすることは、多数の EV を路上に走らせることとほぼ同じくらい重要です。電気自動車の充電方法にもよりますが、ヨーロッパでの平均的な排出削減量は 28% から 72% の範囲です。

最終的には、EV は依然として世界の排出量を削減するために必要な移行です。とはいえ、鉱山の近くに住む人々は、依然として多くの課題を抱えています。彼らは、気候変動よりもずっと前に、鉱業の醜い環境への影響に直面しています。政府は、電気自動車でいっぱいの環境に優しい未来を実現することについて独善的になる前に、鉱業業界に適切なサイト管理の責任を負わせるためにより良い仕事をする必要があります.