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Nov 8, 2019 12:23 AM ET

電気自動車業界はバッテリーの問題を解明する必要がある


iCrowd Newswire - Nov 8, 2019

写真:ジュリアン・シュトラッテンシュルテ/ゲッティ・イメージズによるピクチャー・アライアンス

電化輸送は、迫り来る気候危機を解決するための最大の鍵の一つです。道路上の電気自動車が増え、ガスガズラーが少なくなっている中、ドライバーは化石燃料を燃やす回数を減らし、地球暖房ガスを大気中に排出する量を減らします。しかし、電気自動車の普及に伴い、バッテリーが道路から外れた後に何をするかという、もう一つの環境問題を提起しています。

今日のジャーナルネイチャーに掲載された新しい論文によると、これらの電池は問題に積み重なり始めている。多くの電池をリサイクルする必要は避けられませんが、電気自動車から使用済みのリチウムイオン電池から有用な材料を回収することは退屈で危険なままです。幸いなことに、まだ希望があります。この論文の著者は、リサイクルを念頭に置いて電池を設計し、ロボットを使って分解を自動化するような制度的な変化は、電池のリサイクルを変える可能性があると述べている。その結果、古い電池を使って新しい電池を作るのに必要な材料を供給することで、電気自動車をさらに緑化する可能性があります。

2017年には世界で100万台以上の電気自動車が販売されました。研究チームは、これらの車だけでは最終的に25万トンの廃棄されたバッテリーパックが生まれると推定している。埋め立て地に入ると、基本的にバッテリーの化学反応である「サーマル・ランナウェイ」と呼ばれるプロセスを経る危険性があり、燃焼や爆発の可能性があります。(TSAが飛行機に搭乗する際に受託手荷物にリチウムイオン電池を入れるのを禁止する理由です。

しかし、埋め立て地の爆発は、古い電池を捨てることを避ける唯一の理由ではありません。彼らは実際に車から取り出された後、長い間有用なままにすることができます。あなたの携帯電話と同じように、時間が経つにつれて、電気自動車のバッテリーは長い間充電を保持することができません。だから、ドライバーは、新しいバッテリーや新しい車を取得します。しかし、使用したバッテリーは、通常、それがブランドの新しいときに行った電力の80%まで保持し、放電することができます。そして、それは市場にヒットする電気自動車の最初の艦隊からのバッテリーをどうするかについてのいくつかの巧妙なソリューションにつながっています。トヨタは今年、古い電気自動車のバッテリーとソーラーパネルを組み合わせることで、日本国内のセブン-イレブン店舗に電力を供給する取り組みを開始しました。これらの電池を転用するお金で、第二の用途のアプリケーションを見つけることは、リサイクルの努力を追い越しました。

「それをやっても利益を上げれば、人々はそれをするだろう。そして、現時点ではシステムが整備されていないし、インフラもないので(電気自動車のバッテリーをリサイクルする)、ビジネスがどれほど収益性が高いかは明らかではない」と、新しい論文の共同執筆者でシステムアナリストのリンダ・ゲインズは言う。シカゴ大学と米国エネルギー省が運営する研究センター、アルゴンヌ国立研究所。

ゲインズと彼女の共同執筆者は、古いものの材料を使用して新しい車のバッテリーの需要を満たす新たな機会を見ています。電気自動車用リチウム電池は、主にコンゴで採掘される鉱物であるコバルトで作られています。しかし、この地域におけるコバルトの需要の高まりは、児童労働やその他の社会的・環境的な鉱業からの脱落の申し立てにつながっている。したがって、バーミンガム大学の研究者であるギャビン・ハーパー氏の研究のリード著者にとっては、電池を再利用するのではなく、電池をリサイクルして貴重な材料を新しい製造に転用する方が理にかなっている場合があります。「コバルトを電池から取り出して、早い段階で新しい電池にしたほうがいいですか」と彼は言う。

成長する電気自動車市場が求める規模の電池をリサイクルできるようにするには、業界でいくつかの重要な課題を解決する必要があります。まず第一に、今日の電池は容易な分解のために設計されていない。電池はすべて1つの標準的な方法で作られているわけではないので、分解を自動化することは困難です。仕事の多くは、その過程で自分自身を傷つけないように十分なスキルを持つ人々によって手作業で行う必要があります。結局のところ、これらの事は爆発する可能性があります。(その場合、有害ガスを発生することもあります。電池に使われるシーラントや接着剤の種類は非常に強く、労働者の仕事が難しくなります。

ロボット分解は、人間にもたらされるリスクを解決し、将来の電池の流入に対処するのに十分な速さでプロセスを作ることができると説明している。しかし、ロボットは、その可能性を最大限に引き出すために、より標準化された電池を必要とします。これらの設計変更は、より安価な原材料を探しているメーカーにとっても勝利となる可能性があります。分解が容易になると、より純粋な材料が抽出され、その結果、より価値が高くなり、新しい電池を販売および/または使用できる材料が得られる可能性があります。

「『リサイクルのためのデザイン』という考え方は、バッテリーメーカーが頭の中に持つべきものです」とゲインズは言います。「そういう考え方は、製品製造全般に入る必要がある」

著者らは、彼らが概説したソリューションの試験を開始する予定ですが、電池を分解するロボットの組み立てラインはまだ何年も先の話で、まだ締め切りが見えなくなっている。

Contact Information:

Justine Calma



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