Наши смартфоны стали неотъемлемой частью жизни, и, честно говоря, я не всегда этому рад. Помимо вопросов о влиянии постоянного подключения на мозг, есть и более осязаемые проблемы, связанные с технологиями, которые нас питают.
Литий-ионные аккумуляторы лежат в основе большинства современных гаджетов и электромобилей. Однако добыча металлов для их производства часто сопряжена с серьезным загрязнением окружающей среды и тяжелыми условиями труда для рабочих. По мере того как мы все активнее переходим на электротранспорт, эти проблемы становятся все более острыми.
Хорошая новость заключается в том, что, как я уже отмечал ранее, растет число инициатив, направленных на то, чтобы сделать переработку аккумуляторов мейнстримом.
На прошлой неделе компания Apple сделала важное заявление: к 2025 году в аккумуляторах их устройств будет использоваться 100% переработанный кобальт. Я считаю, что это объявление многое говорит о текущем состоянии и будущем индустрии рециклинга. Давайте подробнее рассмотрим это обязательство Apple.
iRecycle
Хотя кобальт стал центральной темой, в телефонах и компьютерах используется огромное количество различных материалов. Apple также анонсировала планы по использованию переработанных редкоземельных элементов в магнитах (тех самых, что обеспечивают беспроводную зарядку) и переработанных материалов для припоя (олова) и золотого напыления на печатных платах к тому же 2025 году.
Но кобальт неслучайно оказался на первых полосах. Этот металл стал символом потенциального ущерба, который может нанести добыча ресурсов во имя «зеленой» энергетики. Он является ключевым компонентом литий-ионных батарей. На сегодняшний день большая часть кобальта добывается в Демократической Республике Конго, где эта деятельность неоднократно связывалась с нарушениями прав человека, включая принудительный труд. Если хотите углубиться в тему, существуют подробная статья в The New Yorker за 2021 год и недавно вышедшая книга.
По данным на 2022 год, Apple уже использовала около 25% переработанного кобальта в своих батареях, что выше показателя 13% годом ранее. Согласно новому релизу, в течение нескольких лет весь кобальт во всех «аккумуляторах, разработанных Apple», будет поступать из вторичного сырья. Я обращался к Apple за уточнением общего объема кобальта, который это покроет, и с другими вопросами по этой новости, но пока ответа не получил.
Я решил копнуть глубже, поскольку в своих предыдущих репортажах об утилизации батарей заметил одну тревожную тенденцию: старых аккумуляторов просто недостаточно проходит через переработку, чтобы удовлетворить растущий спрос на вторичные материалы.
По кругу
Когда речь заходит о материалах для «чистой» энергетики, часто звучит концепция «циркулярной экономики», где батареи, извлекаемые из старых электромобилей, идут на производство новых, сводя к минимуму потребность в первичной добыче. Чтобы это работало, количество батарей, сходящих с дистанции (off-ramp), должно примерно соответствовать количеству, выходящему на нее (on-ramp). В реальности все далеко не так.
Возможно, вы уже слышали: электромобили стремительно набирают популярность. В 2017 году доля электрокаров в мировых продажах новых авто составляла немногим более 1%. Всего пять лет спустя, в 2022 году, по данным Международного энергетического агентства, эта цифра выросла до 13%. Ожидается, что рост числа электромобилей на дорогах продолжится, чему способствуют новые государственные программы по всему миру.
Стремительный рост рынка электромобилей — это отличная новость для климата, но он создает сложную дилемму для переработчиков аккумуляторов.
Срок службы аккумулятора в автомобиле легко превышает десять лет, а если он получает «вторую жизнь» в стационарных накопителях энергии, то может использоваться еще дольше. Это означает, что в большинстве случаев до утилизации пройдет как минимум 15 лет. Оглядываясь на 15 лет назад, в 2008 году Tesla только начинала производство Roadster и выпускала всего несколько сотен машин в год в течение первых пары лет. Проще говоря: сегодня на дороги сходит крайне мало старых электромобилей, и их количество не вырастет в ближайшее время.
Поскольку рынок электромобилей растет экспоненциально, возникнет дефицит вторичного сырья. Если бы все производители электромобилей и телефонов захотели использовать исключительно переработанный кобальт, его просто не хватило бы на всех.
Производство аккумуляторов для электромобилей растет взрывными темпами: к 2030 году мировой объем литий-ионных батарей, производимых для легковых автомобилей, может превысить 12 миллионов метрических тонн. При этом к тому же сроку для переработки будет доступно менее 200 000 метрических тонн аккумуляторов того же типа.
Несмотря на этот пугающий разрыв, у Apple, вероятно, есть шансы выполнить свое обещание по кобальту, считает Ханс Эрик Мелин, руководитель Circular Energy Storage, консалтинговой фирмы, специализирующейся на переработке аккумуляторов.
Во-первых, портативные устройства питаются литий-ионными аккумуляторами уже много десятилетий. Благодаря видеокамере вашего отца и моему старому раскладному телефону Motorola Razr 2006 года, на рынке уже имеется определенный запас переработанного кобальта.
Во-вторых, в ликвидности и ценообразовании переработанных материалов есть существенные различия между персональными устройствами и автомобилями. По словам Мелина, из-за своего размера аккумулятор электромобиля может составлять почти 40% стоимости машины. Это не тот случай с гаджетами вроде телефона, поэтому Apple, вероятно, сможет позволить себе платить немного больше за вторичные компоненты батареи, не влияя критически на общую стоимость устройства.
Таким образом, ваш iPhone в 2025 году (по моим подсчетам, это может быть iPhone 17) вполне может производиться с использованием кобальта из вторсырья. С электромобилями процесс может занять чуть больше времени: их батареи массивнее, и старых на утилизации пока мало. Но мы медленно движемся к миру, где сможем повторно использовать больше материалов в нашей любимой технике.
Связанное чтение:
Переработка аккумуляторов вошла в список 10 прорывных технологий 2023 года. Ознакомьтесь с этим пунктом и моим подробным анализом самой технологии.
Я беседовал с JB Straubel, бывшим техническим директором Tesla и основателем компании по переработке аккумуляторов Redwood Materials. Вот что он рассказал о будущих вызовах в области батарей.
Первый выпуск моей рассылки был своего рода путевым дневником моей поездки в Redwood. Вспомните ту поездку здесь.
Еще кое-что
Меры по замедлению изменения климата и адаптации к происходящему сложны и многогранны. А что, если бы мы могли попробовать противодействовать части того планетарного потепления, которое уже произошло? Некоторые исследователи считают эту идею достаточно интригующей, чтобы ее изучать.
Геоинженерия, что вполне объяснимо, вызывает споры, поскольку крупномасштабные проекты или даже попытки оценить потенциальные последствия могут изменить жизнь людей по всей планете. То, что выгодно одним, может оказаться вредным для других. Пока бушуют дебаты, некоторые группы работают над тем, чтобы в обсуждении геоинженерии участвовало как можно больше голосов, особенно из стран, уязвимых перед климатическими изменениями, которые, по сути, рискуют больше всех.
Мой коллега Джеймс Темпл изучил некоторые организации, которые стремятся расширить круг участников дискуссий о геоинженерии. Ознакомьтесь с его содержательной статьей, чтобы узнать больше.
Навигация по климатической повестке
На прошлой неделе Агентство по охране окружающей среды США (EPA) опубликовало новые правила, которые с 2027 года ограничат выбросы новых автомобилей, продаваемых в стране. Эта политика стала еще одним мощным толчком для электромобилей. Проблема в том, что страна недостаточно быстро строит зарядные станции, чтобы успевать за этим темпом. Вот что могут означать новые правила и как должна развиваться зарядная инфраструктура, чтобы соответствовать требованиям. (MIT Technology Review)
Сегодня мы можем строить более огнестойкие здания, чем раньше, а городские планировщики располагают большим количеством стратегий по замедлению распространения огня. Изменение реакции людей на лесные пожары может оказаться самой сложной частью адаптации. (MIT Technology Review)
Зарядка электромобилей была постоянной темой на одном из крупнейших автосалонов страны в Нью-Йорке в начале этого месяца. (Canary Media)
Меня всегда восхищали тепловые насосы, но большинство людей считают их немного… скучными. Три студии попытались провести ребрендинг этих устройств. (Bloomberg)
→ Узнайте больше о принципе работы теплового насоса. (MIT Technology Review)
Водород может стать инструментом борьбы с изменением климата — или усугубить ситуацию. Это отличный разбор того, как важны детали, когда речь идет об этом топливе. (New York Times Opinion)
Литий-ионные аккумуляторы могут помочь в развитии возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце, сохраняя энергию до момента ее использования. Однако некоторые сообщества опасаются возгорания объектов накопителей энергии. (Inside Climate News)
Возможно, термоядерная энергетика наконец-то близка к тому, чтобы стать реальностью. Но даже если мы увидим термоядерные электростанции в этом столетии, они вряд ли обеспечат ту дешевую и безграничную энергию, о которой все мечтают. (Wired)
→ Вот что на самом деле происходит с термоядерной энергией. (MIT Technology Review)
Один стартап предложил новый способ получения электроэнергии из воды: вместо строительства массивных бетонных плотин или нарушения речных экосистем, он строит гидроэнергетические системы прямо в ирригационных каналах. (Associated Press)
Техас лидирует среди штатов США по выработке возобновляемой энергии. Но новое законодательство может затормозить этот прогресс. (Inside Climate News)
