Wie können wir Lithium-Ionen-Batterien nachhaltiger machen?

Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) werden beim Übergang zu einer dekarbonisierten Welt eine Schlüsselrolle spielen. Sie sind eine der wichtigsten Energiequellen für Elektrofahrzeuge, Netzspeicher und viele Unterhaltungselektronikgeräte. Aus heutiger Sicht ist die Art und Weise, wie wir LIBs über ihren Lebenszyklus produzieren und verwalten, jedoch alles andere als perfekt – was ökologische, wirtschaftliche und geopolitische Bedenken mit sich bringt. In der neuesten Folge der Weltgeschichten der Physik Im Podcast untersucht Andrew Glester, wie wir LIBs nachhaltiger gestalten können, wobei der Schwerpunkt auf Aktivitäten im Vereinigten Königreich liegt.

Der erste Gast ist Gavin Harper, Metallurgieforscher an der Universität Birmingham und Hauptautor einer aktuellen Studie LIB-Roadmap-Artikel in JPhys Energie. Harper spricht über Möglichkeiten zur Verbesserung der LIB-Abfallwirtschaft und zur Schaffung von Kreislaufwirtschaften. Beispielsweise können Batterien so gestaltet werden, dass die Wiederverwendung einzelner Komponenten deutlich einfacher wird, während intelligente Netze es Verbrauchern ermöglichen können, Energie zwischen Elektroautos, Häusern und dem Stromnetz auszutauschen. Harper befasst sich mit der großen Frage: Ist es umweltfreundlicher, ein Elektroauto zu besitzen als ein herkömmliches, mit fossilen Brennstoffen betriebenes Fahrzeug, wenn man den gesamten Lebenszyklus berücksichtigt?

Lokale Lithiumversorgung

Einige der umstrittensten Probleme bei LIBs beziehen sich auf den Lithiumabbau. Grob 60 % der bekannten Lithiumreserven befinden sich in den Salzseen Lateinamerikas, hauptsächlich im „Lithiumdreieck“ Bolivien, Argentinien und Chile. Die enormen Wassermengen, die für die Gewinnung von Lithium aus Solevorkommen benötigt werden, können zu Wasserknappheit, Verschmutzung lokaler Böden und Gewässer sowie Störungen lokaler Ökosysteme führen. Mittlerweile ist China bei der Herstellung von LIBs der Welt voraus, und westliche Nationen sind nun bestrebt, ihre eigenen Wissensdatenbanken aufzubauen und nach lokalen Lithiumvorkommen zu suchen.

Eine interessante Möglichkeit im Vereinigten Königreich besteht darin, Lithium direkt aus geothermischen Gewässern nahe der Küste von Cornwall zu gewinnen. Ali Salisbury, ein Explorationsgeologe bei Cornish Lithium, schließt sich dem Podcast an, um zu erklären, wie Cornwalls einzigartige Geologie – die Lage auf einer großen, zerklüfteten Granitmasse mit lithiumreichen Mineralien – diese Möglichkeit ermöglicht. Laut Cornish Lithium könnte die Methode nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt haben, und das Unternehmen untersucht in derselben Region auch nachhaltigere Formen des Hartgesteins-Lithiumabbaus.

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/how-can-we-make-lithium-ion-batteries-more-sustainable/