一个矿工与钴填充一个袋子

大约70%的钴开采在刚果民主共和国,那里的工人包括儿童和家庭,条件是不安全的。来源:塞巴斯蒂安·迈耶/ Corbis新闻/盖蒂

低碳未来取决于必不可少,但也有问题,技术。锂离子充电电池——已经广泛应用于笔记本电脑和智能手机——将是电动汽车的心脏和其他。他们也需要帮助世界电网,因为可再生能源,如太阳能和风能,仍然不能一天24小时提供能量。锂离子电池市场预计行业从2017年的300亿美元增长到1000亿年的2025美元。

但这增加本身并不是免费的,自然评论材料探讨了在最近的一系列文章。锂离子技术缺点——人类和地球。提取原材料,主要是锂和钴,需要大量的能源和水。此外,发生在矿山工作,工人们——包括七的孩子——经常面临不安全条件。

政策制定者、行业领导和研究人员需要减轻这些问题,并迅速,减少一个重要技术的意想不到的后果。一个至关重要的干预,这需要进一步的研究,是电池的加速而不是重用,或除了,在垃圾填埋场回收或处置他们。

世界上大约三分之一的锂电池的主要成分——来自阿根廷和智利的盐沼,材料的开采使用大量的水在一个干旱的地区。锂电池级也可以由暴露材料高温过程——一个在中国和澳大利亚,消耗了大量的能源。有提取锂更可持续的方法:在德国和英国,例如,试点项目过滤从花岗岩岩石下热卤水锂。

钴电池的电极的一个重要组成部分,但大约70%的这个元素存在于一个国家:刚果民主共和国(DRC)。大约90%的刚果民主共和国的钴来自其工业矿山(每年90000吨)。但在中国,人们收入,平均每年不到1200美元,世界对钴的需求吸引了成千上万的个人和小企业,称为手工矿工,童工和不安全的工作行为非常普遍。

化学家正在研究方法取代钴多金属如铁或锰(j . v . Lavedaet al。化学。Commun。529028 - 9031 (2016);r·夏普et al。j。化学。Soc。142年,21799 - 21809;2020年)。但是人权组织大赦国际等说这都不应该偏离清理刚果民主共和国的现有行业通过提供在安全的条件下工作。

许多国家都意识到矿业需要做负责任的和更可持续。然而有些人所提倡的政策——尤其是在电池回收风险对环境产生不利的影响。

例如,欧盟要求公司收集电池在他们的生活和重新构建内容或拆除回收。目前的要求是45%的欧盟使用电池收集——但很少这些都是锂离子电池。这部分是因为这种电池通常建在他们权力和难以拆除的设备,或设备本身是有价值的,这意味着他们可能会被导出为转售和消失从欧盟报道。与此同时,欧盟正在考虑电池收集到2030年的70%的目标。此外,它希望4%的锂新电池在欧盟是由可回收的材料,到2030年,增加到2035年的10%。

这样的需求可能会产生意想不到的后果。随着电池技术的改进,他们会持续时间更长。但如果欧盟要求更高的收集率,公司可能会被迫把他们过早的服务,以满足数值收集目标——尽管他们还能剩下有用的生活。

同样的,可能会有不良后果强制包含更多的回收材料在锂离子电池。已经有回收材料短缺。以满足新的回收规定,欧洲的制造商可以,有悖常理的是,需要导入回收材料,尤其是来自中国——与韩国一样,已成为一个重要的全球电池回收中心。这将有一个相当大的碳足迹。还有一个风险,即电池生产停滞,因为没有足够的可回收的材料可用。

电池重用是一个潜在的解决方案,更多的国家应该考虑——重用的目标还没有欧盟提案的一部分。尽管电池完全耗尽,最终很多人离开时使用他们仅仅成为一个特定的使用效率低下,如驱动一辆车,但仍有很多生活在他们较低的应用程序中,如可再生能源存储、Anke Weidenkaff德国弗劳恩霍夫研究所的材料和她的同事们写(答:Weidenkaffet al .自然启板牙。6,462 - 463;2021年)。

没有激励的电池重用和重定位,焚烧电池或送他们出国回收仍将是更经济。思想的转变是必要的:科学家应该考虑材料可以回收、重用和改造设计。

对未来地球低碳电池是至关重要的。它在每个人的利益,以确保它们是清洁、安全、可持续的。