Zıplanacak içerik

EV Pilleri Geri Dönüştürülebilir mi? Karmaşık Bir İş Ama Zaten Gerçekleşiyor

Featured Replies

Gönderi tarihi:
  • Admin

EV Pilleri Geri Dönüştürülebilir mi? Karmaşık Bir İş Ama Zaten Gerçekleşiyor

Tüm bu toksik, pahalı malzemelerin boşa gitmesini nasıl önleyeceğiz.

battery.jpg

Günümüzde yollardaki her yeni EV'nin pil paketlerinde son derece toksik ve inanılmaz derecede değerli malzemelerin bir karışımı var ve en azından şimdilik, bu malzemelerin çoğu yalnızca dost canlısı olmayan yerlerden temin edilebiliyor. İşleri daha da kötüleştiren şey, piller düzgün bir şekilde geri dönüştürülmediğinde çevreye korkunç zararlar verebilirler. Ancak endişelenmeyin, çünkü bu olmayacak. Neden mi? Çünkü bu malzemeler U-Pull-It mezarlığında bırakılmak için çok daha değerlidir.

Bir EV öldüğünde, içine tıkıştırılan pilin birçok bileşeni, yerden çıktıkları zamanki kadar değerlidir. Biraz işlemle, günümüzün lityum iyon pillerinin geri dönüştürülebileceği ve geleceğin elektrikli arabalarına güç sağlamak için yeni pillerle yeniden karıştırılabileceği düşünülüyor ve bir dereceye kadar bu zaten gerçekleşiyor. EV pil geri dönüşümü birçok açıdan artık ihtiyaç duyulmayan mallardan değerli malzemeler çıkarmak için kullanılan eski tekniklerin yeni bir versiyonudur. Ancak, malzemelerin doğası ve nadirliği yeni teknolojiler ve yaklaşımlar gerektirir ve yollara çıkan EV'lerin akını göz önüne alındığında, bunları yakında uygulama ihtiyacı giderek daha da acil hale geliyor.

EV pil geri dönüşümündeki ilerlemelerin, günümüzün elektrikli araçlarının yalnızca yoldayken çevreye yardımcı olmakla kalmayıp, emekliye ayrıldıktan uzun süre sonra da hizmet vermeye devam etmesini nasıl sağlayacağını öğrenin.

Pil Temelleri

EV pillerinin geri dönüşümünün nasıl geliştiğinin ayrıntılarına dalmadan önce, hepimizin aynı sayfada olması için bazı temel pil kavramlarını gözden geçirelim.

Pil Hücreleri

Bir pil hücresi, bir elektrikli arabaya güç veren genel paketin içindeki en küçük işlevsel birimdir. Her hücre, bir anot (negatif elektrot) ve bir katot (pozitif taraf) içeren bir pildir. Bu iki ünite, iyon akışını kolaylaştıran bir elektrolit ile ayrılmış ve böylece işlevsel bir pil meydana getirilmiş.

Hepsi aynı temel mimariyi paylaşsa da, hücre yapısı büyük ölçüde değişebilir. En yaygın tipler silindirik, kesecikli ve prizmatiktir. Tesla'nın çoğu arabasında kullandığı 18650 veya 2170 hücreleri gibi silindirik hücreler, anot ve katodu aralarında bir ayırıcı bulunan bir tüp içinde yuvarlar. Sonuç, televizyonunuzun uzaktan kumandasının içine sıkıştırılmış AA piline çok benzer.

Prizmatik hücreler aynı anot ve katot katmanlama konseptini sunar, ancak sert bir dikdörtgen muhafaza içinde istiflenir. Yuvarlanma olmaması, tek tek hücreler arasındaki boşlukların daha küçük olması ve genel paket içinde daha fazla enerji yoğunluğu anlamına gelir.

Son olarak, prizmatik hücrelere benzer bir düzene sahip ancak ince, yumuşak bir kese içinde bulunan, ağırlıklarını ve hacimlerini azaltan kesecikli hücreler vardır.

Pil Modülleri

Ortalama bir EV pil paketiniz yüzlerce veya binlerce hücre içerir. Bireysel sağlıklarını daha iyi izlemek ve genellikle genel pil paketi için bir miktar onarılabilirlik sağlamak için, bu hücreler genellikle modüllere ayrılır.

Bir modül, etkili bir şekilde tek bir büyük hücre gibi hareket eden, bir araya toplanmış hücrelerin bir koleksiyonudur. Bir EV'nin pil takımını izleyen elektronikler ayrıca her modülün performansını ve sıcaklığını izler, bu nedenle bir tanesi şarj tutmayı bırakırsa veya çok ısınırsa, aracın bilgisayarı bir hata verebilir veya herhangi bir terminal olmadan önce her şeyi kapatabilir.

Pil Takımları

Bir EV'nin pil takımı, genellikle zeminin altında bulunan, araca güç veren şeydir. Bir paket, elektriği pakete ileten ve paketten alan ortak veri yolları ile bir araya getirilmiş, hücre veya modül koleksiyonudur. Soğutma kanalları da paketten tek tek modüllere veya hücrelere geçer.

Bu hiyerarşideki önemli nokta, tek bir hücrenin bozulmasının tüm modülün değiştirilmesi gerekmesine neden olabilmesidir. Bazı durumlarda, tüm paket değiştirilmelidir.

Böyle bir paket, Model Y'nin daha yeni modellerinde kullanılan Tesla 4680 tasarımı olacaktır. Bu paket, modüler bir tasarıma sahip değildir, bunun yerine birbirine yapıştırılmış yüzlerce hücreye güvenir. Entegre hücrelerden herhangi birinin değiştirilmesi gerekiyorsa, tüm paket çıkarılmalı ve geri dönüştürülmelidir.

Geri Dönüşüm ve Yenileme

Akıllı telefonunuzdaki küçük, yeniden şarj edilebilir kese hücreleri, bir EV'deki daha büyük hücrelerden tamamen farklı değildir. Redwood Materials her iki türü ve daha fazlasını işleyebilir. 2016 yılında eski Tesla CTO'su JB Straubel tarafından kurulan girişim, günümüzün önde gelen pil geri dönüştürücülerinden biridir. Redwood, şu ana kadar Panasonic, Ford ve Volvo gibi şirketlerle ortaklıklar kurmuştur.

"Piller, pil hücresi üretiminden çıkan üretim hurdasından bir EV piline ve elektrikli diş fırçasına kadar her şeyi içerir," diyor Redwood'da iş geliştirme başkan yardımcısı Jackson Switzer. "Ve sonra bunların hepsini pil malzemelerine geri dönüştürüyoruz."

Bir pili tekrar ham maddeye dönüştürmek, onu elle parçalamak ve bileşen elemanlarına öğütmek anlamına gelir; bunlardan birinin uğursuz bir terimi vardır: "kara kütle."

Kara kütle nedir? Cox Automotive Mobility EV Battery Solutions'da pil geri dönüşümü direktörü olan Brian Skalovsky, "Bu, nikel, manganez ve kobalt veya NMC arasında bir karışımdır," dedi. Bu şirket, geri dönüşüm de dahil olmak üzere EV pil yaşam döngüsü lojistiğinin tüm aşamalarını ele alıyor. "Bu bir tür pil kimyasıdır. Ayrıca biraz karbon, biraz alüminyum, biraz bakır da var." Bu değerli elementler çıkarılabilir, yeniden işlenebilir ve yeni pillerde kullanılabilir.

Ancak EV pil geri dönüşümü bu kadar dramatik olmak zorunda değil. Giderek artan bir şekilde, hurdaya çıkmış EV'lerden çıkarılan veya büyük geri çağırmalara maruz kalan paketler onarılabilir ve yeniden kullanılabilir. Skalovsky, "Esasında, pil üzerinde ilk kontrolü yapıyoruz, fişe takıyoruz, bağlıyoruz ve yaklaşık 10 veya 15 farklı şeyden muzdarip olup olmadığını görmek için genel tanılama yapıyoruz," dedi. "Hücresel düzeyde herhangi bir derecelendirme yapmıyoruz çünkü çok küçük, biliyorsunuz. Bir modül kötüyse, kötüdür."

Geçebilen modüller, direksiyon kremayerleri, pompalar ve şanzımanlar gibi karmaşık bileşenlerin günümüzde sıklıkla çıkarılıp yeniden kullanılmasına benzer şekilde yeniden üretilebilir. Gelecekte, EV garanti onarımlarını gerçekleştiren OEM'ler için bu paha biçilmez olabilir.

"Üç veya dört yıllık bir EV ile gelirseniz, bir OEM'in yapmak isteyeceği son şey araca yeni bir paket takmak, değil mi?" dedi Redwood'dan Switzer. "Benzer bir paketi geri takmak istiyorlar. İnsanlar her zaman kullanım ömrü dolmuş pillerden ve bunları sabit depolama için kullanmaktan bahsediyor, ancak bizim görüşümüz şu: Bir EV paketi için en iyi uygulama, bir EV'ye geri koymaktır."

"Şu anda onlarla çalışmamızın faydası bize pratik kazandırması," dedi. "Esasında, bize o kimyanın nasıl görünebileceğine dair erken bakışlar sağlıyor. Ve gördüğümüz kadarıyla, bizim tarafımızdan hiçbir endişe yok."

Arz ve Ölçek

Enflasyon Azaltma Yasası, yerel pil üretimi için güçlü teşvikler sağladı. Bu da sektör genelinde büyük yatırımlara yol açtı. Redwood, Güney Carolina, Charleston'da yeni bir pil geri dönüşüm ve bileşen üretim tesisi inşa etmek için 3,5 milyar dolar harcamayı planlıyor.

Daha fazla üretim, daha fazla ham madde ihtiyacı anlamına gelecek.

"[Geri dönüşüm] kaynaklar açısından muhtemelen peşinden gidilecek en mantıklı şey. Açıkçası onlarca yıllık izin gerektirmiyor, biliyorsunuz. Yeni bir malzeme için yeni bir maden kurmaktan çok daha hızlı bir geri dönüşüm tesisi kurmak, ayrıca tipik bir madene kıyasla ihtiyacımız olan tüm elementlere tek bir noktada sahip olmamızdan bahsetmiyorum bile," dedi Switzer.

Nikel gibi daha yüksek hacimli malzemeler için Switzer, geri dönüşümün sonunda talebin %30'una kadarını karşılayabileceğini umuyor. Ancak yerel kobalt arzı önemli ölçüde daha yüksek olabilir. Kobalt, birçoğu artık geri dönüşüm için gelen eski pillere kıyasla modern pillerde aslında az kullanılıyor. "Üretmemiz gerekenden çok daha fazla kobalt içeren malzeme alıyoruz, böylece bunu daha fazla sayıda elektrikli araçta kullanabiliriz," dedi.

Cox Automotive'den Skalovsky, geçmişte yapılanlara benzer şekilde, diğer malzemelerdeki açığın bile kapatılabileceğine inanıyor. "Yetmiş yıl önce, kurşun asitli piller için, bu işi çalıştırmak için kurşunu ithal etmek zorundaydık," dedi. "Bir noktada, geri dönüşüm, bunu dairesel bir ekonomiye yönlendirebileceğimiz kadar ayakta kaldı. Ve [şimdi] gidip bir sürü kurşun çıkarmamıza gerek yok. Nikel ve kobalt için de aynı şekilde düşünüyorum. O noktaya ne kadar çabuk ulaşırsak, pilleri yapmak o kadar kolay olur."

Ve pilleri yapmak ne kadar kolay olursa, o kadar ucuz ve çevre dostu olurlar.

Kaynak: Motor Trend

Katılın Görüşlerinizi Paylaşın

Hemen ileti gönderebilir ve devamında kayıt olabilirsiniz. Hesabınız varsa, hesabınızla gönderi paylaşmak için şimdi oturum açın.
Eğer üye değilseniz hemen KAYIT OLUN.
Not: İletiniz gönderilmeden önce bir Moderatör kontrolünden geçirilecektir.

Misafir
Maalesef göndermek istediğiniz içerik izin vermediğimiz terimler içeriyor. Aşağıda belirginleştirdiğimiz terimleri lütfen tekrar düzenleyerek gönderiniz.
Bu başlığa cevap yaz

Önemli Bilgiler

Bu siteyi kullanmaya başladığınız anda kuralları kabul ediyorsunuz Kullanım Koşulu.