Η ανακύκλωση μπαταριών EV έχει ένα μαθηματικό πρόβλημα

Μείνετε ενημερωμένοι με το δικό μας Πάνω πρώτα ενημερωτικό δελτίο, που αποστέλλεται καθημερινά το πρωί.

Ένα μαγευτικό πρωινό στις αρχές Ιουλίου, ο Thomas Andrade, ο συνιδιοκτήτης της Everett Auto Parts στη Μασαχουσέτη, επιβλέπει καθώς μια ομάδα εργαζομένων δένει προσεκτικά δύο υβριδικές μπαταρίες Chevy Volt σε μια παλέτα, έτοιμη να αποσταλεί για ανακύκλωση.

Η πώληση πολύτιμων κομματιών και κομματιών ενός οχήματος είναι, βασικά, ο τρόπος με τον οποίο μια αυλή διάσωσης κερδίζει χρήματα. Και αυτές οι μπαταρίες είναι, στην πραγματικότητα, γεμάτες με πολύτιμα μέταλλα: νικέλιο και κοβάλτιο και μαγγάνιο και λίθιο. Κατευθύνονται σε έναν ανακυκλωτή μπαταριών που θα τα τεμαχίσει σε μια λεπτή, σκοτεινή σκόνη που ονομάζεται μαύρη μάζα, από την οποία αυτά τα ορυκτά μπορούν να ανακτηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν σε νέες μπαταρίες.

Πόσο θα κάνει λοιπόν ο Andrade από αυτή τη συγκεκριμένη συμφωνία;

Zilch.Â

Και είναι πολύ ευχαριστημένος με αυτό.

«Το καλό με αυτά είναι ότι τουλάχιστον θα τα πάρουν χωρίς κόστος», λέει για τον ανακυκλωτή μπαταριών.

Το γεγονός ότι ο Andrade είναι πολύ χαρούμενος που δεν κερδίζει καθόλου χρήματα υποδηλώνει πρόβλημα για τη βιομηχανία ανακύκλωσης οχημάτων – και για την κοινωνία γενικότερα.

Είναι εξαιρετικά σημαντικό να παίρνουν οι μπαταρίες EV ανακυκλωμένο. Εάν αντιμετωπίζονται σαν σκουπίδια, γίνονται επικίνδυνα απόβλητα λόγω του κινδύνου τοξικής έκπλυσης ή επικίνδυνων πυρκαγιών. Η μεταχείρισή τους σαν απόβλητα είναι επίσης σπατάλη: σπαταλά ορυκτά που θα μπορούσαν να επαναχρησιμοποιηθούν.

Η ανακύκλωση ορυκτών μπαταριών, η καλύτερη επιλογή, μειώνει το κλιματικό αποτύπωμα της παραγωγής νέων οχημάτων και διευκολύνει την εξάρτηση των ΗΠΑ από την Κίνα για αυτά τα κρίσιμα ορυκτά. Στην καλύτερη περίπτωση, κερδίζει επίσης χρήματα για όλους τους εμπλεκόμενους.

Αλλά σε πολλές περιπτώσεις, τα μαθηματικά για την ανακύκλωση μπαταριών EV είναι δεν μολύβι έξω. Αυτό αφήνει τα ναυπηγεία διάσωσης κολλημένα με παλιές μπαταρίες που κανείς δεν θέλει, ούτε καν οι ανακυκλωτές.

Καθώς ο Andrade μαζεύει αυτές τις μπαταρίες Chevy Volt σε σχήμα Τ, σε όλη την πολιτεία στο Westover Salvage Yard, ο διευθύνων σύμβουλος Brian Bachand κοιτάζει επίμονα μια άλλη μπαταρία EV. Αυτή είναι μια μπαταρία Tesla σε μέγεθος στρώματος, που κάθεται σε ένα ράφι.

Είναι, επίσης, υποθετικά πολύτιμο. Λειτουργεί ακόμα μια χαρά. Εάν ένας οδηγός Tesla θέλει να το αγοράσει ως μπαταρία αντικατάστασης, μπορεί να αξίζει έως και 2.000 δολάρια, εκτιμά ο Bachand. Αλλά το κόστισε στα 1.200 δολάρια.

«Προσπαθούμε να τιμολογήσουμε τα ανταλλακτικά μας για να τα πουλήσουμε», λέει. «Δεν διατηρούμε μουσείο εδώ».

Μέχρι στιγμής, αυτό μπορεί επίσης να είναι μια έκθεση μουσείου. Κανείς δεν δαγκώνει. Και αν ο Bachand δεν μπορεί να το πουλήσει, η άλλη επιλογή του είναι να το στείλει σε έναν ανακυκλωτή – και δεν ήταν τόσο τυχερός όσο ο Andrade. Το μόνο απόσπασμα που πήρε από έναν ανακυκλωτή που θα δεχτεί τη συγκεκριμένη μπαταρία είναι αρνητικός $1.800.

Όπως και μέσα, θα έπρεπε να πληρώσει 1.800 $ για την κάλυψη του κόστους αποστολής ενός επικίνδυνου υλικού και για να αξίζει τον κόπο του ανακυκλωτή να επεξεργαστεί την μπαταρία. Αν μπορεί να συνδυάζεται πέντε μπαταρίες όπως αυτή, μπορεί να μπορεί να πάρει έναν ανακυκλωτή για να τις πάρει δωρεάν, αλλά μέχρι στιγμής έχει μόνο αυτή. Γι’ αυτό είναι ακόμα εδώ, σε ένα ράφι.

“Αυτό είναι μια υποχρέωση”, λέει ο Bachand. “Κανείς δεν με πληρώνει γι’ αυτό. Πρέπει να πληρώσω για να το ξεφορτωθώ.”

Η ανακύκλωση μπαταριών μπορεί να είναι κερδοφόρα – για κάποιους

Σε μια πρόσφατη εκδήλωση της General Motors στο Σαν Φρανσίσκο, η αυτοκινητοβιομηχανία ανακοίνωσε νέες χημικές μπαταρίες και δέσμευση να χρησιμοποιεί παλιές μπαταρίες EV για να βοηθήσει στην τροφοδοσία ενέργειας πίσω στο δίκτυο. Ήταν μια γιορτή της «κυκλικότητας», η ιδέα ενός συστήματος κλειστού βρόχου όπου οι παλιές μπαταρίες δεν πάνε ποτέ χαμένες. Σε συζητήσεις στο περιθώριο, τα στελέχη ακούγονταν αισιόδοξα για τα οικονομικά της ανακύκλωσης μπαταριών.

Ο JB Straubel, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Redwood Materials, μιας μεγάλης εταιρείας ανακύκλωσης μπαταριών στις ΗΠΑ, ήταν ανοδικός. «Κάθε χρόνο που περνά, κάθε μήνα που περνά, γίνεται πιο οικονομικό, γίνεται πιο ανταγωνιστικό», είπε. «Έχουμε έναν θεμελιώδη οικονομικό άνεμο επειδή αυτά τα υλικά είναι πολύτιμα για ανακύκλωση».

Η ίδια η General Motors έχει πολλές μπαταρίες για ανακύκλωση, συμπεριλαμβανομένων των σκραπ που βγαίνουν από τις δικές της γραμμές παραγωγής κυψελών. Ο Andy Oury, μηχανικός μπαταριών στην GM, είπε ότι ενώ η ανακύκλωση αποτελούσε δαπάνη, τώρα είναι “πηγή εσόδων” για την εταιρεία, με τους ανακυκλωτές μπαταριών να πληρώνουν για αυτό το σκραπ.

“Ο καπιταλισμός κάνει το πράγμα του, όπου υπάρχει μια θετική δομή κινήτρων για να πάμε να πάρουμε αυτά τα υλικά”, είπε.

Αναγνώρισε ότι το κόστος αποστολής των μπαταριών μπορεί να μειώσει τα έσοδα. Αλλά μια τεράστια εταιρεία όπως η GM, η οποία έχει μεγάλους όγκους σκραπ για ανακύκλωση, μπορεί να βελτιστοποιήσει τα logistics της αποστολής τους.

Η θέα φαίνεται διαφορετική από τις αυλές διάσωσης, οι οποίες δεν έχουν αυτές τις οικονομίες κλίμακας. Σκεφτείτε τον Bachand, ο οποίος θα μπορούσε να πετύχει καλύτερη συμφωνία αν είχε πέντε μπαταρίες αντί για μία.

Αλλά υπάρχουν και άλλα στο παιχνίδι.

Είναι ήδη δύσκολο για τα διαλυτήρια να αποκομίσουν κέρδος από την αποσυναρμολόγηση των EV, απλώς και μόνο επειδή έχουν λιγότερα εξαρτήματα από τα αυτοκίνητα που κινούνται με φυσικό αέριο, λέει ο Emil Nusbaum, αντιπρόεδρος στρατηγικής και κυβερνητικών υποθέσεων για την Ένωση Ανακυκλωτών Αυτοκινήτων.

Σε ένα παραδοσιακό αυτοκίνητο που κινείται με φυσικό αέριο, λέει, “τα δύο πιο πολύτιμα εξαρτήματα είναι οι κινητήρες και τα κιβώτια ταχυτήτων για επαναχρησιμοποίηση και επισκευές οχημάτων. Δεν έχουμε αυτά τα εξαρτήματα στα ηλεκτρικά οχήματα.” Αντί για έναν πολύπλοκο κινητήρα, υπάρχει ένας ηλεκτροκινητήρας με ένα μόνο κινούμενο μέρος που σπάνια, έως ποτέ, χρειάζεται να αντικατασταθεί.

Και φυσικά, υπάρχει και η μπαταρία. Για μια αυλή διάσωσης, αυτή η μπαταρία είναι μπαλαντέρ. Θα μπορούσε να αξίζει μια μικρή αλλαγή, αν είναι σε καλή κατάσταση και μπορεί να βρει μια δεύτερη ζωή, είτε σε άλλο αυτοκίνητο είτε ως αποθήκευση ενέργειας για ένα κτίριο ή το ηλεκτρικό δίκτυο. Ή μπορεί να είναι άχρηστο, αν είναι χρήσιμο μόνο για ανακύκλωση και το κόστος αποστολής θα ακυρώσει την αξία ανακύκλωσής του. Ή θα μπορούσε να είναι μια δαπανηρή υποχρέωση, εάν τα ορυκτά μέσα δεν είναι αρκετά πολύτιμα για να καλύψουν την τιμή της αποστολής και της επεξεργασίας τους.

Όταν ένα παλιό EV κυκλοφορεί στη δημοπρασία, οι διασώστες αυτοκινήτων συχνά δεν έχουν τρόπο να γνωρίζουν αν η μπαταρία του θα είναι ευλογία ή βάρος.

«Θα είναι κάτι που μπορούμε πραγματικά να έχουμε ως πολύτιμο περιουσιακό στοιχείο, για ανακύκλωση ή επαναχρησιμοποίηση ή επισκευή;» Ρωτάει ο Νουσμπάουμ. “Ή, εναλλακτικά, είναι κάτι που θα είναι ένα σημαντικό κόστος – σε ορισμένες περιπτώσεις χιλιάδες δολάρια – προκειμένου να βρεθεί ένα υπεύθυνο σπίτι;”

Περισσότερες μπαταρίες ενδέχεται να κολλήσουν

Αυτό είναι το οικονομικό αίνιγμα που μπορεί να οδηγήσει στη συσσώρευση ανεπιθύμητων μπαταριών EV σε ναυπηγεία διάσωσης. Και το πρόβλημα αναμένεται να επιδεινωθεί.

Εν μέρει, αυτό συμβαίνει επειδή θα υπάρχουν πολύ περισσότερες παλιές μπαταρίες. Αυτήν τη στιγμή δεν υπάρχουν πολλά γνήσια παλιά EV στο δρόμο.

Και οι μπαταρίες EV διαρκούν περισσότερο από ό,τι αναμενόταν, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχουν πολλές που χρειάζονται ανακύκλωση. Στην πραγματικότητα, οι περισσότερες από τις μπαταρίες EV που ανακυκλώνονται αυτή τη στιγμή στις ΗΠΑ είναι σκραπ από εργοστάσια, όπως ελαττωματικές μπαταρίες που απορρίπτονται από τον ποιοτικό έλεγχο, αντί για νεκρές μπαταρίες από παλιά αυτοκίνητα, σύμφωνα με στοιχεία της Benchmark Mineral Intelligence.

Αλλά αυτό θα αλλάξει. Η υιοθέτηση EV αναμένεται να αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου και τα αυτοκίνητα που κυκλοφορούν σήμερα θα φτάσουν στο τέλος της διάρκειας ζωής τους.

Εν τω μεταξύ, οι ίδιες οι μπαταρίες EV αλλάζουν επίσης. Όλο και περισσότερο, οι κατασκευαστές απομακρύνονται από τη συσκευασία τους με ακριβά ορυκτά, όπως το νικέλιο και το κοβάλτιο, προς φθηνότερα, όπως ο φωσφορικός σίδηρος.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που κατασκευάζονται με φωσφορικό σίδηρο, γνωστές ως μπαταρίες LFP, διαρκούν περισσότερο και είναι πιο προσιτές – αυτά είναι προνόμια εάν αγοράζετε ένα. Αλλά τα φθηνότερα συστατικά είναι μια πραγματική πρόκληση αν προσπαθείτε να ανακυκλώνω ένας.

«Δυστυχώς δεν έχει καμία αξία η ανακύκλωση φωσφορικού σιδήρου», λέει ο David Klanecky, Διευθύνων Σύμβουλος της Cirba Solutions, μιας μεγάλης εταιρείας ανακύκλωσης μπαταριών στις ΗΠΑ.

Το λίθιο σε αυτά αξίζει ακόμα κάτι – αλλά για να βγάλει κέρδος η Cirba εξάγοντας το, πρέπει να φορτίσει και το άτομο που παρέχει την μπαταρία και ο αγοραστής των ορυκτών από την άλλη άκρη.

«Αν πρέπει να πληρώσω κάποιον για να πάρει μια μπαταρία LFP, δεν βγάζουμε χρήματα», λέει ο Klanecky.

Ο Frederick Bloomfield, αναλυτής της Benchmark Mineral Intelligence, ο οποίος παρακολουθεί τις τιμές κατά μήκος της αλυσίδας εφοδιασμού ανακύκλωσης μπαταριών, χρησιμοποιεί τον όρο “gate fee” για να αναφερθεί σε κάθε φορά που ένας ανακυκλωτής χρεώνει να δέχεται σκραπ. Είναι παρόμοιο με την πληρωμή που ίσως χρειαστεί να κάνετε στην τοπική χωματερή για να πετάξετε τα σκουπίδια.

«Συγκεντρώνοντας τους αριθμούς, είναι αρκετά σαφές να πούμε ότι υπάρχει περίπου 1,50 έως 2 δολάρια ανά κιλό τέλος πύλης αυτή τη στιγμή στη Βόρεια Αμερική για το LFP», λέει. Οι μπαταρίες EV μπορούν εύκολα να ζυγίζουν έναν τόνο ή περισσότερο. Κάντε τα μαθηματικά, και αυτό είναι εκατοντάδες δολάρια που πρέπει να πληρώσουν τα ναυπηγεία διάσωσης για να γίνει αποδεκτή μια μπαταρία LFP για ανακύκλωση, ακόμη και πριν αντιμετωπίσουν το συχνά σημαντικό κόστος μεταφοράς ενός επικίνδυνου υλικού.

Αυτό συγκρίνεται με την αξία σκραπ ορισμένων ακριβότερων μπαταριών EV, γεμάτες με ακριβότερα ορυκτά, όπου αντί να χρεώνουν ένα τέλος πύλης, οι ανακυκλωτές είναι πρόθυμοι να πληρωμή 2 $ το κιλό ή περισσότερο για σκραπ.

Πριν από μερικά χρόνια, όταν οι εταιρείες επένδυαν στην κατασκευή χωρητικότητας ανακύκλωσης μπαταριών στις ΗΠΑ, δεν περίμεναν ότι οι φθηνότερες μπαταρίες LFP θα είχαν την ίδια καλή απόδοση ή ότι θα απογειώνονταν τόσο γρήγορα όσο έκαναν. Έτσι κατασκεύασαν εγκαταστάσεις που «τώρα φαίνονται κάπως κακώς προετοιμασμένες», λέει ο Bloomfield, για τα είδη των μπαταριών που θα χρειάζονται πραγματικά ανακύκλωση στο μέλλον.

Ένα πρόβλημα που εκτείνεται πέρα ​​από τα διαλυτήρια

Ο Joe Hearn συνίδρυσε την πρωτοβουλία απόσυρσης οχημάτων SHiFT, η οποία προωθεί την υπεύθυνη ανακύκλωση για όλα τα είδη παλιών οχημάτων. Λέει ότι ο κίνδυνος να κρατάς μια μπαταρία που θα είναι ακριβή για την απόρριψή της κάνει ορισμένους παίκτες στην αλυσίδα εφοδιασμού πολύ προσεκτικούς.

«Οι ξύστρες και οι τεμαχιστές είναι πολύ συντηρητικοί σχετικά με το τι είναι διατεθειμένοι να λάβουν σε αυτό το σημείο», λέει. “Οι συνεργάτες μας για την ανακύκλωση αυτοκινήτων απορρίφθηκαν φορτία και τους επιστράφηκαν επειδή υπάρχει ηλεκτρικό ή υβριδικό σε αυτό το φορτίο.”

Τι συμβαίνει εάν οι υπεύθυνοι ανακυκλωτές είναι απρόθυμοι να πάρουν αυτές τις παλιές μπαταρίες; Ο Bloomfield λέει ότι μπορεί να αποσταλούν στο εξωτερικό σε μέρη όπου η ανακύκλωση γίνεται σε μη ασφαλείς και βρώμικες συνθήκες.

Ή κάποιος που έχει κολλήσει με παλιές μπαταρίες μπορεί απλώς να τις αφήσει να συσσωρευτούν. «Υπάρχει πραγματικά κίνδυνος αυτές οι μπαταρίες να πιάσουν φωτιά, να καταστραφούν», λέει η Jessica Dunn, επιστήμονας της Ένωσης Ανησυχούμενων Επιστημόνων που επικεντρώνεται στην ανακύκλωση μπαταριών. «Αυτό είναι τεράστιο κόστος και επίσης τεράστιος κίνδυνος για την ασφάλεια».

Λέει ότι τα ηλεκτρικά ηλεκτρικά και οι υβριδικές μπαταρίες εμφανίζονται ήδη σε χώρους υγειονομικής ταφής. “Είναι παράνομο να βάζεις μια μπαταρία σε χώρο υγειονομικής ταφής, αλλά καταλήγουν ούτως ή άλλως εκεί. Και τότε αυτό το κόστος πέφτει σε έναν δημόσιο φορέα να προσπαθήσει να το αντιμετωπίσει”, λέει.

Το Κολοράντο αντιμετωπίζει το πρόβλημα με έναν νέο νόμο

Ένα κράτος προσπαθεί να ξεπεράσει το πρόβλημα. Αυτό το καλοκαίρι, το Κολοράντο ψήφισε έναν νέο νόμο που ρίχνει το βάρος της ανακύκλωσης ανεπιθύμητων μπαταριών EV στις εταιρείες που τις πούλησαν αρχικά – μια επέκταση του εναγκαλισμού της πολιτείας για μια φιλοσοφία γνωστή ως «ευθύνη παραγωγού».

“Η ευθύνη του παραγωγού σημαίνει απλώς ότι οι άνθρωποι που κάνουν τα σκουπίδια – ή οτιδήποτε άλλο σκεφτόμαστε τα σκουπίδια, αυτό που πετάμε – πρέπει να αναλάβουν την ευθύνη για την ανακύκλωσή τους και για τη φροντίδα του τέλους ζωής τους”, λέει η πολιτειακή γερουσιαστής Lisa Cutter, η οποία συνυποστήριξε το νομοσχέδιο και προηγουμένως ώθησε παρόμοιους νόμους και πλαστικές μπαταρίες.

«Δεν υπάρχει μαγική νεράιδα σκουπιδιών», λέει. «Πρέπει να σχεδιάσουμε αυτά τα πράγματα».

Ο νόμος λειτουργεί ως ένα είδος backstop. Εάν μια μπαταρία EV πεταχτεί σε χώρο υγειονομικής ταφής ή αποκλειστεί σε ναυπηγείο διάσωσης, τότε ο κατασκευαστής που πούλησε αρχικά το EV – για παράδειγμα, Tesla ή GM – θα είναι έτοιμος να το παραλάβει και να βεβαιωθεί ότι θα ανακυκλωθεί, με έξοδα της αυτοκινητοβιομηχανίας.

Ο Dunn, με την Ένωση Ανησυχούμενων Επιστημόνων, σημειώνει ότι ο νόμος απαιτεί επίσης την ανάκτηση ενός συγκεκριμένου ποσοστού των ορυκτών της μπαταρίας, κάτι που είναι ένας τρόπος να απαιτείται η ανακύκλωσή της καλά.Â

Το νομοσχέδιο διαμορφώθηκε όχι μόνο από περιβαλλοντικές ομάδες – δηλαδή την ομάδα Dunn και τους Western Resource Advocates – αλλά από μια εξαιρετικά ευρεία ομάδα παραγόντων του κλάδου. Η ένωση του Emil Nusbaum που εκπροσωπεί τους χειριστές ναυπηγείων διάσωσης το υποστήριξε με ενθουσιασμό. Το ίδιο έκαναν και οι ανακυκλωτές μπαταριών. τόσο ο Ρέντγουντ όσο και ο Σίρμπα επαίνεσαν τον νόμο σε συνεντεύξεις στο NPR.

Ακόμη και οι αυτοκινητοβιομηχανίες που θα πληρώσουν το λογαριασμό συμφώνησαν με τον νέο νόμο, ο οποίος είναι λιγότερο επαχθής για αυτούς από έναν παρόμοιο νόμο στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η Alliance for Automotive Innovation, ο εμπορικός όμιλος που εκπροσωπεί τις περισσότερες από τις μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες στις ΗΠΑ, επαίνεσε τον νόμο ως «ισορροπημένο» και σημείωσε σε επιστολή του προς τον κυβερνήτη του Κολοράντο Jared Polis ότι η διατήρηση των ορυκτών μπαταριών στις εγχώριες αλυσίδες εφοδιασμού είναι «θεμελιώδες για την αυτοκινητοβιομηχανική βάση της Αμερικής».

Δηλαδή: Καθένας σε αυτήν την αλυσίδα εφοδιασμού έχει κεκτημένο συμφέρον να διασφαλίσει ότι αυτές οι παλιές μπαταρίες γίνονται πόροι και όχι κίνδυνοι.

Ο Dunn, ο οποίος εργάστηκε για τη νομοθεσία, είναι αισιόδοξος ότι αυτός ο ευρύς συνασπισμός υποστήριξης θα αυξήσει τις πιθανότητες να ακολουθήσουν άλλες πολιτείες το παράδειγμα του Κολοράντο.

«Βλέπουμε το Κολοράντο ως το σημείο εκκίνησης», λέει.

Ο John Ruwitch του NPR συνέβαλε σε αυτήν την έκθεση.