Humberger Menu

‘รถยนต์ไฟฟ้า’ ขับเคลื่อนปลอดมลพิษ แต่แบตเตอรียังไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

คุณสามารถอ่านได้อีก

5

บทความ

Register

or

Login

creator
กองบรรณาธิการ
LineCopy

LATEST

+
สปายแวร์ในมือถือ การสอดแนมล่องหน เครื่องมือคุกคามของรัฐเผด็จการ
Summary
  • แบตเตอรีของรถไฟฟ้ามีส่วนประกอบของโคบอลต์และลิเทียม ซึ่งผ่านกระบวนการจากต่างประเทศ มีการใช้แรงงาน ใช้ทรัพยากรน้ำ และกิจกรรมเหล่านี้ยังคงปล่อยคาร์บอน
  • ย้อนกลับไปราวครึ่งศตวรรษที่แล้ว แบตเตอรีแห่งอนาคตเคยผลิตจากโซเดียมมาก่อน แต่แบตเตอรีลิเทียมไอออนที่สามารถชาร์จไฟใหม่ได้ น้ำหนักเบากว่า ทำงานง่ายกว่า อุตสาหกรรมแบตเตอรีจึงหันมาผลิตแบตเตอรีลิเทียมกันอย่างกว้างขวาง
  • เมื่อแบตเตอรีรถไฟฟ้าหมดอายุการใช้งาน มันไม่ควรนำมาฝังกลบเพราะเสี่ยงต่อเหตุเพลิงไหม้ และกลายเป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมหาศาล

รถยนต์ไฟฟ้า (EV Car) ที่ไม่ปล่อยควันพิษนั้นเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่ารถเติมน้ำมันที่ราคาแพงขึ้นทุกวันอย่างแน่นอน อย่างไรก็ดี มันมีราคาที่ต้องจ่ายเสมอ เพราะแบตเตอรีรถไฟฟ้ามีส่วนประกอบของโคบอลต์และลิเทียม ซึ่งผ่านกระบวนการจากต่างประเทศ มีการใช้แรงงาน ใช้ทรัพยากรน้ำ และกิจกรรมเหล่านี้ยังคงปล่อยคาร์บอน

“การใช้รถไฟฟ้าช่วยลดการปล่อยคาร์บอนในประเทศพัฒนาแล้ว และมีพื้นที่ที่ต้องเสียสละ” พื้นที่เหล่านั้นคือเหมืองแร่ต่างๆ ฮันจิโร แอมโบรส (Hanjiro Ambrose) วิศวกรจากสถาบันการคมนาคมขนส่ง (Institute of Transportation Studies) มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส กล่าว

ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์ (Argonne National Laboratory) กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ประเมินว่า ในชุดแบตเตอรีลิเทียมไอออนของรถไฟฟ้าหนึ่งคัน (แบตเตอรีรุ่น NMC532) ต้องใช้ลิเทียม 8 กิโลกรัม นิกเกิล 35 กิโลกรัม แมงกานีส 20 กิโลกรัม และโคบอลต์ 14 กิโลกรัม

ย้อนกลับไปราวครึ่งศตวรรษที่แล้ว แบตเตอรีแห่งอนาคตเคยผลิตจากโซเดียมมาก่อน จุดเปลี่ยนเกิดขึ้นในปี 1991 เมื่อบริษัทโซนี่วางจำหน่ายแบตเตอรีลิเทียมไอออนที่สามารถชาร์จไฟใหม่ได้ ทั้งยังมีขนาดเล็กและเหมาะกับอุปกรณ์อย่างกล้องถ่ายวิดีโอ

ด้วยน้ำหนักที่เบากว่าและทำงานง่ายกว่าโซเดียม อุตสาหกรรมแบตเตอรีจึงหันมาผลิตแบตเตอรีลิเทียมกันอย่างกว้างขวาง บริษัทและแล็บวิจัยต่างแข่งขันกันอัดไฟใส่แบตเตอรีภายใต้เนื้อที่อันจำกัดลงเรื่อยๆ พร้อมกับที่แบตเตอรีโซเดียมค่อยๆ ลดบทบาทลง

เมื่อยอดขายรถไฟฟ้าเพิ่มสูง การจัดหาลิเทียมเพื่อทำแบตเตอรีเป็นไปได้ลำบากขึ้น บางบริษัทจึงเริ่มมองหาแร่ทดแทนซึ่งเคยถูกมองข้ามไปอย่าง ‘โซเดียม’

อีกสองปีข้างหน้าหรือในปี 2023 บริษัท CATL หนึ่งในผู้ผลิตแบตเตอรีรายใหญ่ที่สุดในจีนจะเริ่มใช้เซลล์โซเดียมควบคู่ไปกับเซลล์ลิเทียมในแบตเตอรีรถไฟฟ้า นอกจากต้นทุนจะลดลงแล้ว ยังลดการใช้แร่อื่นๆ ลงด้วย

ประมาณการกันว่าภายในสิ้นทศวรรษนี้แร่ต่างๆ จะหายากขึ้น นอกจากลิเทียม ยังมีแร่โคบอลต์ที่ร้อยละ 70 หรือราวสองในสามของโลกเดินทางมาจากคองโก แต่เซลล์แบตเตอรีโซเดียมยังจำเป็นต้องใช้แร่นิกเกิลในปริมาณสูงไม่ต่างจากลิเทียม

ขณะที่งานวิจัยด้านรถยนต์ไฟฟ้าส่วนใหญ่พุ่งเป้าไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรีลิเทียมไอออน เพื่อให้ปลอดภัยขึ้น ลดขนาดลง และกักเก็บพลังงานได้มากที่สุด

ปัญหาหนึ่งในการออกแบบคือภายใต้แรงดันและอุณหภูมิสูง อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของเหลวจะระเหยและติดไฟได้ อีกปัญหาคือแบตเตอรีลิเทียมไอออนอาจไม่เหมาะกับการใช้ในยานพาหนะร้อยเปอร์เซ็นต์ เนื่องจากมีขนาดใหญ่กินพื้นที่ และน้ำหนักมาก ทำให้การขับเคลื่อนทำได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ

ทีมวิจัยจาก MIT ร่วมกับมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์ พยายามแก้ปัญหาสองข้อนี้ โดยเปลี่ยนแบตเตอรีลิเทียมไอออนจากสถานะของเหลวให้อยู่ในสถานะของแข็ง (solid-state battery) ทั้งหมด ขณะนี้มีบริษัทรถยนต์ชื่อดังเลือกใช้แบตเตอรีรูปแบบนี้กับรถไฟฟ้าแล้ว

เมื่อแบตเตอรีรถไฟฟ้าหมดอายุการใช้งาน มันไม่ควรนำมาฝังกลบเพราะเสี่ยงต่อเหตุเพลิงไหม้ ข้อมูลจากสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมสหรัฐฯ (Environmental Protection Agency: EPA) ระบุว่าขยะแบตเตอรีลิเทียมไอออนคือต้นเพลิงของเหตุไฟไหม้ในโรงเก็บขยะเทศบาล 65 ครั้งในปี 2020 การนำแบตเตอรีรถไปทิ้งที่ไหนก็สามารถสืบย้อนไปถึงผู้ผลิตได้ไม่ยาก ทำให้การรีไซเคิลกลายเป็นคำตอบที่เหมาะที่สุด

ฮันส์ เอริก เมลิน (Hans Eric Melin) ผู้ก่อตั้ง Circular Energy Storage บริษัทที่ปรึกษาด้านการจัดการแบตเตอรี มองว่าเมื่อมีแบตเตอรีหมดอายุมากขึ้น การประหยัดต่อขนาด (economies of scale) จะช่วยให้การจัดการถูกลงได้ เขาให้ข้อมูลว่า อุตสาหกรรมรีไซเคิลแบตเตอรีที่พัฒนาอย่างมากนั้นอยู่ที่จีน ซึ่งเป็นฐานการผลิตแบตเตอรีลิเทียมไอออนร้อยละ 70 เทียบกับในอเมริกาเหนือและยุโรปที่มีผู้ผลิตแบตเตอรีและผู้ให้บริการรีไซเคิลน้อยกว่า

ขณะที่ผู้ผลิตยานยนต์บางรายทำโครงการรีไซเคิลของตนเอง ส่วนผู้รีไซเคิลบางรายเริ่มนึกถึงการผลิตแบตเตอรี อย่างกรณีของ Redwood Materials ซึ่งวางแผนผลิตแบตเตอรีด้านแคโทดจากโลหะที่นำกลับมาใช้ใหม่

“เรามีหลักฐานของการค้าขยะอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งถือเป็นการรีไซเคิลที่ไม่ได้มาตรฐาน” เอลิสซา เคนดัลล์ (Alissa Kendall) ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์ กล่าวและชี้ว่ามีการส่งออกขยะมายังอินเดียและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ซึ่งก่อปัญหาหนักหนาตามมา

จุดประเด็นคำถามไปถึงการส่งออกรถยนต์ไฟฟ้ามือสองไปยังประเทศกำลังพัฒนา รวมทั้งกระบวนการรีไซเคิลแบตเตอรีเมื่อรถดังกล่าวใช้การไม่ได้แล้ว


อ้างอิง:

wired.com/cars-going-electric, wired.com/sodium-batteries, news.mit.edu, nature.com

Share article
  • Line
  • link
creator
Author
กองบรรณาธิการ
กองบรรณาธิการไทยรัฐพลัส

Follow

RELATED

+