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從汽油到電池,下一個百年我們應該擔心什么?

汽車公社

當公路上燃油汽車內燃機產生的震動和排放的有毒氣體正逐漸被電動汽車的平穩和靜音所取代之時,所熟悉的世界正在發生劇變。


加油站的刺鼻氣味正在逐漸變淡,取而代之的是提供電動汽車隨時充電但卻無刺鼻氣味的充電站。

電動車能成為新趨勢自然離不開各國政府的推動,現在的電車像是哪哪都好的新歡,回頭看起燃油車反倒成了百般嫌棄的舊愛。

如果說燃油車最大的弊端,也是電動車盛行的原因之一就是:汽油。而含鉛汽油給地球和人類帶來的則是一部長達百年的排毒史。

含鉛汽油簡史

2021年7月,北非阿爾及利亞政府宣布境內所有加油站停供含鉛汽油之后,聯合國環境規劃署也隨即正式宣布,世界上已經沒有任何一個國家正在或者繼續使用含鉛汽油了。

這意味著由人類制造并廣泛使用有毒燃料——含鉛汽油,污染空氣、土壤和水源近一個世紀的歷史終于告一段落。

這種有毒燃料實際源于一名美國科學家和一家美國公司。


在美國通用公司任職的化學家小托馬斯·米基利(Thomas Midgley, Jr.)成功在汽油中添加鉛(四乙基鉛化合物),提高了汽車發動機的運行效率,為公司帶來了巨大經濟效益,加鉛汽油產品也因此迅速得以推廣。

至此,深受含鉛汽油毒害的百年史開篇了。

1923 年,能夠提升汽車發動機效率的含鉛汽油誕生,隨后迅速風靡全球。在美國,含鉛汽油在上世紀七十年達到銷售巔峰,但也將大量的鉛通過汽車尾氣排放進了空氣和環境。

鉛污染不僅會導致心臟病、癌癥和中風,還會傷害人類大腦,降低認知能力,兒童對此尤其敏感,并已被證明與傷害兒童大腦發育等問題有關。


科學家相信,停止使用含鉛汽油至少將每年防止超過100萬人因心臟病、中風和癌癥而過早死亡,并將對保護兒童避免因過多接觸鉛而損傷大腦起到積極作用。

即使全球停止使用含鉛汽油,已經造成的空氣、土壤、水源以及糧食作物污染仍然會持續很長時間。

隨著取代含鉛汽油的各種技術不斷出現,世界各國先后出臺了限制和禁止含鉛汽油的法令。


中國于2000年1月1日全國停止生產含鉛汽油,于2000年7月1日全中國停止銷售和使用含鉛汽油。

而實際上消除鉛燃料表明人類可以從所犯的錯誤中吸取教訓并改正錯誤。從錯誤中提取經驗,向著更健康環保的方向努力才是正解。

有研究顯示,燃料越清潔,人類就越聰明。

電動時代的隱患

現在,世界各國都在加緊推廣電力驅動的車輛,以取代化石燃料汽車和其它有關交通工具。

汽車電氣化的到來比大家原想象的要快得多。在全球汽車電動化的進程中,中國率先邁出了第一步。

美國通用汽車2021年年初宣布,計劃在2035年前停止銷售汽油動力汽車。德國汽車制造商奧迪的目標是到2033年停止生產燃油車,其他大型汽車公司也紛紛跟隨。

據彭博財經社報道,到2040年,全球三分之二的載人汽車將會是電動車。由于電池儲電技術的進步,全球電網的電池儲電系統也正在迅速發展。


雖然汽車電氣化的到來更像是實現可持續能源和公路環保最理想化的路徑,但有一個大問題成為實現理想的隱患。

目前,通常用于電動車和存儲可再生能源的超大容量電池是鋰離子電池(簡稱鋰電池),而鋰電池很難做到回收利用。

而在此之前并沒有可以用作借鑒的技術。現在廣泛適用于傳統電池,如鉛酸電池的回收技術,無法用于鋰電池的回收。鋰電池比前者更大和更重、而且構造更復雜,如果拆開方法不當,甚至會有危險。

目前的電池回收方法只是簡單地將所有東西粉碎,然后再提取精煉復雜的混合物,這一回收過程成本高,但成功回收的產品價值卻不高。因此,回收鋰電池的成本比開采更多金屬鋰來生產新鋰電池的成本還要大。

此外,由于大規模廉價回收鋰電池的方式相當落后,全球只有大約5%的鋰電池能夠回收。換言之,大多數鋰電池最后都成了垃圾廢品。


不過隨著對電動汽車的需求不斷升級,電池業和汽車行業很快將會有更大的動力回收更多的電動車電池。

鋰電池的回收還不是造成環境壓力的唯一原因。開采鋰電池所需的各種金屬需要大量資源。開采一噸鋰需要消耗50萬加侖的水。

在智利的阿塔卡馬鹽灘(Atacama Salt Flats),因為開采鋰礦,結果造成植被減少、白天氣溫升高,以及所在的國家保護區干旱日益嚴重等環保問題。

因此,盡管電動汽車可以有助于減少二氧化碳的排放,但為其提供動力的電池一開始就對環境造成了很大的影響。


鋰電池使用大約10年就會報廢,如果能有效回收報廢的千百萬塊鋰電池,將有助于中和生產及回收鋰電池所消耗的能源。

現已有部分科研實驗室在改進更有效的回收方法,一旦成功,最終能找到一個標準又環保的回收技術,就能充分迎接鋰電池時代的到來。

找到方法讓鋰電池進入循環生命周期是線下值得思考的問題,因為鋰、鈷和鎳需要大量的電力和大量的工作來開采、提煉和制造電池,而巨大的開采成本使鋰電池絕不能成為一次性使用的產品。

因為即使拆卸鋰電池后有一些部件可以翻新再用,但仍然會有一些部分無法保存而永遠的報廢了。

科學家推動直接回收鋰電池的下一步是與電池制造商和回收工廠合作,簡化從建造到分解的過程。


電動汽車市場需求的穩步增長,已經促使整個汽車行業花費數十億美元來提高鋰電池的可持續性。中國目前是鋰電池的最大生產國,因此在回收領域也走在前列領先同業。

解決當前電動汽車可持續發展問題的最終答案,是要找到一種不那么復雜但卻比較安全,制造成本較低但壽命結束后卻較易分解的電池。

但在這種理想電池問世之前,鋰電池回收技術標準化是朝著正確方向邁出的重要一步。

到2025年左右,數以百萬計的電動汽車的電池將達到其初始壽命周期完結的時候,因此一個簡單而高效率的電池回收流程是迫在眉睫的。


總之,當電動汽車徹底超過燃油車成為主要交通工具,那時動力電池將會獲得第二次生命。

而我們對環保公路和清潔能源的追求是無止境的。燃料越清潔,人類就越聰明;人類越聰明,就能發明出越清潔的能源。

也許這才是下一個百年眾所期盼有意義的良性循環。


來源:汽車公社

本文地址:http://www.155ck.com/news/qiye/173523

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