Rynek aut elektrycznych i zapotrzebowanie na metale rzadkie przeanalizowano z perspektywy popytu w 48 dużych krajach, które zobowiązały się do dekarbonizacji swoich sektorów transportu drogowego wspomaganych przez pojazdy elektryczne (EV).
„Nasze wyniki pokazują, że wdrożenie pojazdów elektrycznych o zakładaną penetrację rynku na poziomie od 40-100% do 2050 r. może znacząco zwiększyć zapotrzebowanie na lit, nikiel, kobalt i mangan. Odpowiednio w zależności od przyjętego scenariusza przy 40 procentach od ponad tysiąca do blisko 3 000 proc. oraz zwiększyć zapotrzebowanie na metal z grupy platynowców o 131-179 proc. w 48 badanych krajach, w porównaniu z 2020 r.” – czytamy w artykule.
Jeśli zaś do 2050 r. aż 100 proc. pojazdów byłoby napędzanych elektrycznie, zapotrzebowanie na lit wzrosłoby aż o 7513 proc. Równie silnie rosnąć będzie zapotrzebowanie na nikiel, kobalt i mangan.
Metale krytyczne można ogólnie rozumieć, jako metale niezbędne do funkcjonowania i integralności wielu ekosystemów przemysłowych, zwykle o wysokiej wartości gospodarczej, ale również powodujące równie wysokie ryzyko zakłóceń w dostawach.
Obecne pojazdy elektryczne są zasilane niemal wyłącznie bateriami litowo-jonowymi (LIB) ze względu na pożądane właściwości ich wysokiej energii i gęstości. Akumulatory litowo-niklowo-kobaltowo-glinowo-tlenkowe (NCA), litowo-niklowo-manganowo-kobaltowe (NMC) i litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP) są obecnie najczęściej stosowanymi EV. Poza tymi czterema metalami, także część metali z grupy platynowców (PGM) została uznana za rzadkie ze względu na ich niewielką ilość. PGM, takie jak platyna i pallad, są stosowane w katalizatorach do utleniania tlenku węgla i węglowodorów w spalinach z rury wydechowej ICEV. Obecne pojazdy elektryczne z ogniwami paliwowymi (FCEV) również przyjmują PGM do katalizowania reakcji elektrod, zwiększając zależność sektora transportu od dostępności PGM.
Widać z tego jasno, że dynamicznie rozwijający się rynek pojazdów elektrycznych może zatem prowadzić do potencjalnego niedoboru dostaw wszystkich metali krytycznych. Naukowcy wzywają więc do zachowania ostrożności, szczególnie jeśli chodzi o elektryfikację pojazdów ciężarowych, które wymagają największej ilości metali krytycznych. Choć stanowią one jedynie 4-11 proc. całkowitej floty drogowej, to stosowane do wyrobu ich akumulatorów metale krytyczne w nadchodzących dziesięcioleciach będą wynosić aż 62 proc. światowego zapotrzebowania na tego typu surowce. Dlatego w transporcie z wielką nadzieją patrzy się na napęd wodorowy, który może być w tym przypadku ciekawą i obiecującą alternatywą.
Aby wskazują też, że już dzisiaj należałoby skupić się na budowaniu gospodarki o obiegu zamkniętym, (co niektóre koncerny, czy państwa już robią przyp. red.). Ich zdaniem możliwe byłoby nawet osiągnięcie całkowicie zamkniętego łańcucha dostaw. Należy też rozważyć nowe, zdecydowanie ulepszone strategie promowania wydajnego recyklingu, które pozwolą poprawić wskaźnik odzysku zużytych baterii i akumulatorów.
„Wycofane akumulatory EV zachowują dość wysoką pojemność magazynowania energii po pierwszym życiu w pojazdach elektrycznych. W związku z tym wartości zasobów zawartych w bateriach nie są w pełni wykorzystywane, jeśli są wysyłane do zakładu recyklingu. Akumulatory można całkowicie wyjąć z pojazdów elektrycznych w celu ponownego użycia. Wszystkie akumulatory EV osiągają 80% początkowej pojemności magazynowania energii pod koniec pierwszego okresu eksploatacji. Drugie zastosowanie akumulatorów EV opóźni recyrkulację metali krytycznych od kilku do kilkunastu lat. Pozostałe trzy podejścia umożliwiają natychmiastowe wydobycie materiałów docelowych z akumulatorów” – przekonują w swojej publikacje naukowcy.
Zwrócono również uwagę na tzw. recykling pirometalurgiczny, który ma na celu recykling metali krytycznych poprzez wytapianie całych baterii, podczas gdy recykling hydrometalurgiczny obejmuje ługowanie kwasem, a następnie odzyskiwanie materiałów akumulatorowych. Bezpośrednie ponowne wykorzystanie katody, które polega na odzyskiwaniu materiałów katodowych przy zachowaniu ich struktur chemicznych, jest bardziej opłacalne ekologicznie i środowiskowo w porównaniu z pirometalurgią i hydrometalurgią.
