{tocify} $title={Daftar Isi}
Seiring dengan meningkatnya adopsi EV, minat terhadap siklus hidup baterai EV juga meningkat—terutama karena mereka bergantung pada sumber bahan baku yang mahal, boros energi, dan merusak lingkungan untuk diproduksi.
Selama berbulan-bulan sekarang, saya telah tenggelam dalam pencarian saya untuk menemukan kendaraan listrik (EV). Opsi penimbangan. Hidup dengan kekurangan mobil. Baterai pada ini sangat besar. Saya dipenuhi dengan pertanyaan: Bagaimana dunia dapat menopang semua orang yang mengendarai EV? Inilah yang saya temukan tentang baterai ini.
Ada perlombaan untuk memperluas produksi EV yang tampaknya meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir. Kunci kemampuan untuk meningkatkan produksi dan standarisasi EV, tentu saja, adalah baterai. Baterai EV adalah baterai isi ulang, paling umum baterai lithium-ion atau lithium-polimer, yang mengandalkan sumber bahan baku yang mahal, intensif energi, dan merusak lingkungan untuk diproduksi.
Namun baterai berkapasitas tinggi ini juga disebut-sebut penting untuk mendorong sektor transportasi dengan energi bersih. Mengingat kerusakan lingkungan dan jumlah kematian yang dapat dicegah akibat polusi berlebih yang disebabkan oleh mobil dan truk — sekitar 20.000 orang Amerika per tahun, sebagian besar di komunitas berpenghasilan rendah yang terletak di dekat jalan raya dan jalan-jalan yang sibuk — membersihkan dan mendekarbonisasi sektor transit tidak sedikit. hal.
Dampak lingkungan dan politik baterai EV
Untuk mendorong perpindahan sektor ini ke semua-listrik, Presiden Biden telah memperkenalkan rencana $ 3 miliar untuk berinvestasi dalam produksi baterai EV AS. Apa artinya ini pada akhirnya bagi lingkungan, untuk operasi penambangan di AS dan luar negeri, dan untuk penelitian dan pengembangan baterai itu sendiri? Inisiatif Biden datang pada saat harga bahan bakar fosil melonjak, tetapi bergerak ke arah mobil listrik dan lebih banyak penyimpanan baterai di seluruh jaringan energi datang dengan komplikasinya sendiri - politik dan lingkungan.
Untuk memulai, ada ketidaksesuaian yang jelas antara rencana dunia saat ini untuk memerangi perubahan iklim dan ketersediaan sumber daya mineral penting yang diperlukan untuk mewujudkan ambisi tersebut. Menurut data International Energy Agency (IEA), mobil listrik membutuhkan 6x jumlah mineral yang dibutuhkan kendaraan konvensional. Mineral ini dan logam tanah jarang yang digunakan di setiap baterai terkonsentrasi di beberapa tempat secara global — saat ini, sekitar 80% impor baterai lithium-ion AS berasal dari China.
Pada gilirannya, Cina telah mengontrak operasi penambangan yang didirikan di banyak wilayah kaya mineral di selatan global. China juga memproses dan memurnikan 80% logam tanah jarang yang diimpor AS, yang berarti tanpa mengidentifikasi cara lain untuk penambangan dan pemrosesan, politik sumber daya yang diperlukan adalah masalah yang kompleks, dan lebih dari 6× pasokan saat ini diperlukan untuk memenuhi permintaan selama beberapa dekade mendatang.
Permintaan lithium diperkirakan akan jauh melampaui pasokan pada tahun 2040 kecuali jika sumber bahan vital baru disadap. (Sumber: IEA) (Klik gambar untuk memperbesar)
Siklus hidup baterai EV dimulai dengan ekstraksi. Efek samping lingkungan yang umum dari penambangan lithium termasuk kehilangan air, destabilisasi tanah, hilangnya keanekaragaman hayati, peningkatan salinitas di sungai terdekat, tanah yang terkontaminasi, dan limbah beracun. Langkah untuk memperluas produksi baterai membawa ancaman yang lebih rendah daripada terus membakar bahan bakar fosil, tetapi itu tidak berarti risiko merusak spesies dan habitat masih ada.
Operasi litium telah mengurangi populasi dua spesies flamingo di dataran garam Chili, dan lokasi yang diusulkan dapat menghancurkan sebagian besar rangkaian bunga liar langka yang dikenal yang disebut soba Tiehm. Ledakan pertambangan juga mengancam pasokan air ke masyarakat lokal dan menciptakan kerawanan bagi masyarakat adat. Bahan baterai EV juga telah memicu minat pada penambangan dasar laut, sebuah proses yang dapat membahayakan ekosistem sensitif yang ditemukan di sana.
Adapun tenaga kerja, pekerjaan secara fisik menuntut dan dibayar rendah. Dalam sebuah wawancara dengan kelompok pengawas hak asasi manusia Hak dan Akuntabilitas dalam Pembangunan (RAID), dilaporkan oleh The Verge, seorang pekerja di pemasok Tesla — Kamoto Copper Company (KCC) di Republik Demokratik Kongo — mencatat bahwa makanan yang diberikan kepada penambang adalah berkualitas buruk, dan mereka hanya diberi sedikit lebih dari satu liter air untuk sehari bekerja di tambang yang terik.
DRC memproduksi sekitar 70% dari pasokan kobalt dunia, dan kelompok pengawas telah meningkatkan alarm tentang kondisi kerja yang berbahaya dan penggunaan pekerja anak dalam operasi penambangan rakyat selama bertahun-tahun. Ini dan akun karyawan lainnya tentang kondisi yang buruk dan upah yang tidak mencukupi adalah tanda peringatan eksploitasi dan ekstraksi yang berakar jauh di dalam rantai pasokan yang memicu ledakan EV.
Perlu dicatat juga bahwa sementara Biden menerapkan undang-undang era Perang Dingin pada akhir Maret 2022 untuk meningkatkan penambangan mineral dan logam dalam negeri, rencananya tidak mengalokasikan dana untuk proyek pertambangan baru. Sebaliknya, itu mengalokasikan dana untuk meningkatkan pemrosesan AS dan reklamasi bahan baku untuk produksi baterai.
Berdasarkan laporan IEA, permintaan grafit diperkirakan akan meningkat 25x selama 20 tahun ke depan, sementara permintaan lithium akan meningkat hingga 70 kali lipat. Salah satu cara untuk meringankan beban ekstraksi bahan baru adalah melalui daur ulang. Tidak ada metode daur ulang yang akan menyelesaikan semua masalah kelangkaan, tetapi kondisi akhir masa pakai baterai EV tentu memerlukan perhatian karena produksi EV meningkat.
Kurangi, gunakan kembali, daur ulang
EV adalah lingkungan yang sulit untuk baterai: Baterai lithium-ion menurun secara signifikan dengan siklus hidup layanan. Degradasi dimulai dari siklus pertama pengosongan dan pengisian, akhirnya mencapai kondisi sedemikian rupa sehingga tidak dapat lagi memberikan kinerja yang memuaskan pada kendaraan dalam volume besar.
Pada akhir 2010-an, antara 200.000 dan 500.000 baterai EV dipensiunkan di AS setiap tahun. Pada tahun 2025, baterai EOL tahunan mungkin mendekati 1 juta unit, dan jumlah itu dapat mencapai 2 juta pada tahun 2040.
Ada lima jalur utama – tidak termasuk pengurangan, yang diharapkan – untuk baterai EV mati, semua dengan risiko dan keuntungannya sendiri. Keberlanjutan membutuhkan inovasi dalam mendaur ulang teknologi, meskipun prosesnya mahal dan berbahaya. (Sumber: MIT, diterbitkan di Cell Reports Physical Science) (Klik gambar untuk memperbesar)
Dari lima opsi penghentian untuk baterai ini — penggunaan kembali, pemulihan, daur ulang, pembakaran, dan pembuangan — semuanya kecuali penggunaan kembali berarti akhir dari seluruh masa pakai baterai bersama dengan akhir masa pakai otomotifnya. Pembuangan adalah yang paling hemat energi tetapi mungkin diperlukan untuk menghindari pekerja terkena pelepasan elektrolit dan pencucian bahan kimia yang berbahaya — namun, pembuangan yang tidak tepat juga dapat menyebabkan tanah dan air tanah yang terkontaminasi.
Insinerasi mengacu pada penggunaan bahan baterai sebagai bahan bakar untuk proses lain tetapi berisiko melepaskan gas beracun ke udara. Restorasi adalah pilihan antara daur ulang dan penggunaan kembali di mana bahan katoda dipulihkan untuk pembuatan baterai tanpa pemrosesan lebih lanjut. Penggunaan kembali membuka beberapa jalur di mana baterai bekas dapat diperbaharui atau digunakan kembali secara langsung baik di kendaraan lain atau untuk aplikasi yang berbeda. Baik daur ulang dan penggunaan kembali adalah cara memberi baterai kehidupan kedua, meskipun penggunaan kembali membutuhkan lebih sedikit pemrosesan.
Daur ulang mungkin yang paling banyak dipelajari dari lima opsi dan menawarkan beberapa jalur untuk baterai EV yang sudah pensiun, karena dirangsang dan didukung oleh kebijakan di banyak negara. Ini juga merupakan proses yang sulit dan berbahaya yang melibatkan pemisahan baterai untuk mengekstrak logam di dalamnya — dan bahkan transportasi dan penyimpanan sederhana dari baterai seberat 960 pon bisa berbahaya.
Kehidupan kedua yang disediakan oleh penggunaan kembali dan daur ulang sangat bervariasi: Audi telah bermitra dengan perusahaan rintisan Jerman-India Nunam untuk menggunakan kembali baterai dari kendaraan uji sebagai baterai untuk e-rickshaw. Baterai telah digunakan kembali untuk memberi daya pada bus angkutan umum, atau sebagai sumber energi terbarukan untuk rumah dan bisnis.
Masuknya baterai EOL saat adopsi EV meningkat juga telah melahirkan perusahaan yang didedikasikan untuk daur ulang yang aman dan berkelanjutan. Call2Recycle adalah organisasi yang berbasis di Atlanta yang bertujuan untuk menciptakan lingkaran tertutup antara produsen, konsumen, dan pendaur ulang yang memudahkan untuk meletakkan baterai e-mobilitas mati ke tangan mereka yang siap untuk mendaur ulangnya.
CEO Call2Recycle Leo Raudys, dalam sebuah wawancara dengan electrek, mengatakan dia berharap bahwa investasi berkelanjutan dalam ekonomi sirkular dan upaya untuk menjaga proses daur ulang sepenuhnya di dalam negeri dapat menghasilkan rantai pasokan yang sepenuhnya berkelanjutan. Ada banyak, banyak hambatan dan komplikasi untuk mengembangkan sektor angkutan umum yang berkelanjutan, tetapi ada juga harapan.
Bagi saya, EV bukanlah solusi sempurna untuk masalah energi dan iklim dunia. Ini adalah langkah mulia ke arah yang benar tetapi meninggalkan jejak kehancuran. Solusi saya, saat ini, sederhana: Saya hanya mengemudi lebih sedikit.