Зелёная энергия:

плюсы, минусы и то, о чём не принято говорить

Сейчас уже никого не удивить машинами на батарейках, которые едут 500 км без подзарядки. Электрокары становятся всё доступнее, и не только для богатых. Электробусы и такси на литиевых батареях — обычное дело.

Вроде бы звучит круто. И даже не только про машины речь. Дата-центры, которые поддерживают работу банков, мессенджеров и соцсетей, также сидят на литиевых аккумуляторах. Смартфоны, ноутбуки, бытовая техника — всё это тоже.

Без лития наша цифровая жизнь была бы совсем другой. Но за красивой обёрткой скрывается обратная сторона. Давайте разберёмся, чем платим за «зелёную энергию» на батарейках.

Добыча лития

Лития в мире немного. Больше всего в Боливии — 21 млн тонн. Потом Аргентина — 20, США — 12. Есть ещё Чили, Австралия и Китай. Но добывают его далеко не везде.

Во-первых, это дорого. Во-вторых, вредно. В-третьих, переработка — морока ещё та. Можно добывать из шахт, можно — из солёных озёр или геотермальных вод. Чуть-чуть — из переработанных батареек. Но тоже не просто.

В целом компании работают по правилам, но не все. Например, в Африке, по данным ООН, больше миллиона детей работают на нелегальных литиевых шахтах. Особенно в Нигерии. Дети там с утра до ночи таскают камни, вдыхают пыль от ископаемого и рискуют здоровьем.

В развитых странах такой жести нет. Но проблемы всё равно остаются.

Почему именно литий

Литий — удобный металл. Батарейку можно сделать любой формы — хоть круг, хоть квадрат. По сравнению со старыми свинцовыми (VRLA) — литий легче, мощнее и служит дольше.

Свинцовый АКБ служит от трёх до пяти лет. Литиевый — до 15. Циклов зарядки/разрядки тоже больше. Плюс он меньше и легче. Именно поэтому литий-ионные аккумуляторы юзают во всём подряд — от самокатов до серверов.

Как дела в России

У нас литиевые батарейки начали использовать в дата-центрах с 2017 года. Но пока без особого энтузиазма. Причины простые: дорого, технология новая, пожары бывают.

Например, для федерального тв-канала нужен ЦОД на 100 стоек. Только на батареи может уйти $45–80 тысяч. Сумма зависит от бренда и нужной мощности. Но точных цифр никто не озвучивает — коммерческая тайна.

Что касается переработки — пока что всё только в планах. Батареи ещё не дожили до конца срока службы. Так что системы утилизации толком нет.

Что с переработкой и экологией

Рынок переработки батареек растёт. В 2023-м он оценивался в миллиарды долларов. К 2030-му будет ещё больше — ожидается рост примерно на 20% каждый год.

Почему так?

— Всё больше техники на батарейках.

— Всё больше правил по утилизации.

— Батареи содержат ценные металлы: никель, кобальт, марганец.

Но есть проблемы. Переработка стоит дорого. Нужны заводы, техника, специалисты. В африканских бедных странах, кстати, этим занимаются вручную — просто разбивают батарейки молотками, чтобы достать металл.

Впереди планеты всей — Азия: Китай, Япония, Корея. У них и техника есть, и господдержка. А вот остальному миру пока тяжело — не хватает инфраструктуры.

Как перерабатывают батарейки

Есть три способа:

Пирометаллургия

Плавят при высоких температурах. Работает, но неэкологично.

Гидрометаллургия

Вытягивают металл с помощью специальных химических смесей. Дешевле и чище, но сложно

Прямая переработка

Новая технология. Обещает меньше затрат и больше пользы, но пока в разработке.

Что может пойти не так

Литиевые батареи — штука капризная. Если всё работает как надо — круто. Но если нет — возможны серьёзные проблемы.

Бывает, батарея вздувается, может загореться. Вспомним скандал с Samsung Galaxy Note 7 — телефоны взрывались прямо в карманах. Их даже запрещали брать в самолёт. Но то был заводской брак.

Или другой случай — человек оставил телефон на зарядке на ночь, аккумулятор перегрелся — начался пожар. Литий при контакте с кислородом воспламеняется сам по себе, и тушить его сложно

Бывает и хуже — когда хакеры через интернет подключаются к оборудованию и вызывают сбой. Если не защитить систему, можно получить не просто поломку, а пожар.

Детский труд — реальность

Ранее уже было, но ещё раз: дети в Африке работают на нелегальных шахтах. Дышат пылью, таскают руду, рискуют здоровьем. Это не редкость, это повседневность. Болезни дыхательной системы, астма, рак — обычные последствия.

И это с точки зрения гуманности самый большой минус в добыче лития.

Почему это дорого

Переработка стоит кучу денег:

— Оборудование: миллионы.

— Специалисты: $20–50 в час только в США.

— Логистика: перевозка и упаковка — до 0,5 доллара за батарейку.

— Энергия и химикаты: ещё $0,5–2.

И это с точки зрения гуманности самый большой минус в добыче лития.

Почему это дорого

Переработка стоит кучу денег:

— Оборудование: миллионы.

— Специалисты: $20–50 в час только в США.

— Логистика: перевозка и упаковка — до 0,5 доллара за батарейку.

— Энергия и химикаты: ещё $0,5–2.

Конкретные примеры

локальных ухудшений экологии

Боливия,

солончак Уюни

В этой стране одно из крупнейших в мире месторождений лития, особенно в солончаке Уюни. Там очень красиво, небо отражается в воде, как в зеркале. И как раз эту воду используют при добыче ископаемого миллионами литров.

Для справки: чтобы добыть одну тонну лития, необходимо до 2 миллионов литров воды.

Последствия такого предсказуемы: истощение подземных вод, на которые полагаются местные фермеры, гибель флоры и фауны, особенно в районе, где живут фламинго, а пастбища превращаются в мёртвую землю.

Конго

Кобальт — не литий, но он критически важен для литий-ионных батарей. Более 70% мировой добычи этого химического элемента приходится на Демократическую Республику Конго.

Факт: По оценкам Amnesty International, десятки тысяч детей работают в шахтах, добывая кобальт вручную.

И вред экологии — не самое страшное в тех краях. Дети без шлемов и защиты работают в пыльных, токсичных шахтах. Нередки обрушения шахт — несовершеннолетние трудяги очень часто гибнут.

Чили

На севере Чили, в пустыне Атакама, литий добывают, заполняя огромные бассейны солёной подземной водой, которую испаряют на солнце. Вроде ничего страшного, однако есть одно но.

Факт: литиевая добыча в Атакаме отнимает более 65% местных водных ресурсов.

Результат очевиден: исчезновение редких видов животных и снижение урожайности традиционных культур. Вдобавок коренные народы теряют связь с землёй предков, которой больше нет.

Вывод

Литий — штука удобная. Даёт энергию быстро, долго и в нужном объёме. Но не бесплатная и точно не идеальная. Он дорог в добыче, сложен в переработке и связан с кучей проблем — от экологии до человеческих жизней. Альтернатив пока нет. Но важно помнить: «зелёная энергия» — это не всегда так уж зелено.

Ещё один факт, который частенько упускают: аккумуляторы — не источник энергии, а её хранилище. Чтобы АКБ давал энергию, его надо зарядить, электричеством, которое генерируют всё те же электростанции на угле. А они выбрасывают в атмосферу углекислый газ, двуокись серы, оксиды азота, твёрдые частицы, токсичные и радиоактивные вещества. Всё это не только попадает в атмосферу и разрушает озоновый слой планеты, но и оседает в почве.

Таким образом, использованием литий-ионных АКБ человечество никак не уменьшает эко-проблемы, связанные с добычей электричества. Но при этом добавляет поверх прочего ещё и хлопоты, связанные с утилизацией аккумуляторов.