的可再生能源领域正以指数级速度增长.2020年,第一次,在英国,可再生能源比化石燃料产生更多的电力根据根据国际能源署的说法,太阳能是“历史上最便宜的电力”“然而,尽管可再生能源部门的能力正在增强,可再生能源仍然只占比重占世界主要能源的11%这只是50多年前可再生能源提供的比例的两倍鉴于联合国预计二氧化碳排放量将超过《巴黎协定》2030年的目标——接近320亿吨——需要加快向可再生能源过渡的步伐。
克服可再生能源的障碍
可再生能源转型面临诸多障碍。多年来,经济障碍包括对不可再生能源的补贴,低油价,可再生能源有限,和基础设施发展的成本.社会障碍也有限,包括公众对改变当地景观和破坏现有生活方式持保留态度.尽管这些障碍一直存在,但国际压力和对化石燃料能源负面影响的认识正在促使政府采取行动,使能源部门脱碳。欧盟的欧洲绿色协议例如,他提出了到2050年实现温室气体净零排放的计划中国正在采取措施,到2060年实现碳中和.
随着政策制定者制定改革路线,可再生能源正获得新的投资。今年10月,金融时报》报道氢能设备制造商的股票在荷兰能源存储公司阿尔芬举行了220%以上,汽油能源设备制造商ITM Power涨幅超过230%。同时,跨国石油和天然气公司埃克森美孚,曾经拥有世界上最大的股权价值,已成为在股票市值方面被总部位于佛罗里达州的“清洁能源”供应商NextEra energy超越.
可再生能源是间歇性的,这意味着它们需要电池的支持来储存清洁能源,以便在没有阳光和风的时候使用。电池储存是至关重要的。
一些大型石油公司还制造了可再生能源的投资。道达尔已承诺在卡塔尔开展一个大型太阳能项目,埃尼公司已承诺到2050年将其温室气体排放量降低80%.瑞士大宗商品交易员摩科瑞还与私募股权合作伙伴在北美的可再生能源项目上投资了15亿美元.和BP的决定在资产“不再具有经济价值”的基础上,减记价值175亿美元的资产可能会改变能源领域的游戏规则。
然而,尽管取得了这些重大进展,一个基本的技术障碍仍然存在:储能.正如Amrit Chandan,锂离子电池技术公司的首席执行官Aceleron说明:“可再生能源是间歇性的,这意味着他们需要电池的支持,以便在太阳不闪耀和风不会吹的情况下使用电池来储存清洁能量。电池储存至关重要。”
电池开发
高容量长寿命电池的发展对公共事业和运输部门尤其重要。他们成功的一个关键因素可能是锂离子电池——最常用于手机充电器等小型应用正在为更大规模的应用开发.七个欧洲国家已经承诺了32亿欧元来支持锂离子电池的研究和两者都是特斯拉(Tesla)和通用汽车(General Motors)正在制造业上投资数十亿美元技术设施。
然而,随着这些发展,能源部门面临着新的挑战。孩子的评论:
我们不能让自己以电子废物的形式进入另一个环境危机。随着全球储能市场预测增长10次,达到5460亿美元,到2035年,它现在比以往任何时候都更重要,因为电池制造商能够确定浪费的优先级。
在可再生能源转型中,电池浪费是一个不容忽视的问题。到2030年,单独的电动汽车可能有1100万吨锂离子电池浪费——足够容纳伦敦温布利体育场近20倍的观众。再加上公用事业可再生能源和其他电池驱动设备的增长,这就构成了一个需要加以管理的日益严重的问题。
设计出电池浪费
锂离子电池的设计和销售方式意味着它们很难维修、再制造和回收。正如Chandan解释的那样,它们“传统上是焊接或粘合在一起的,使得单个组件难以替代。”如果其中一个部件出现故障,整个电池通常就会被扔掉——通常会有超过80%的潜在寿命被闲置。”
这里提出了两个重要的问题:首先,剩余大部分充电容量的电池被丢弃而不是使用;其次,用于制造这些电池的宝贵材料正在从经济中消失。与一个锂可能在2025年短缺,这可能是可再生能源的吸收的主要障碍。
延长电池寿命
为确保电池用于其全部潜力,并且不会成为浪费,跨行业以及企业和政策制定者之间的合作,以及重新思考电池所有权。
例如,在欧盟废物框架指令目前对一个项目的再利用定义为“任何不是废品的产品或部件被再次用于它们被设想的相同目的的操作。”对于电池,我们需要重新审视这个定义;虽然汽车电池在8 - 10年后会失去20% - 30%的存储容量,不能再用于汽车,但正如Chandan指出的,“它们可以作为备用电池,应用于数据中心和其他地方,因为这并不需要相同的电池容量。”
到2030年,仅电动汽车产生的锂离子电池垃圾就可能达到1100万吨——足以填满伦敦温布利体育场近20倍的容量。
除了对重复使用的定义进行审查之外,要想在实践中实现重复使用,还需要建立有效的转售市场,或要求制造商保留电池的所有权,以便在多个用户之间进行传递。制造商保留电池所有权也是一种可以增加维修和再制造可能性的模式。
Aceleron的锂离子电池被设计成易于更换部件,延长了电池的寿命。再加上能够检测出哪些部件需要维修的先进分析技术,这意味着在适当的维护下,这种电池的使用寿命可达25年,是传统锂离子电池寿命的两倍多。
具有类似的动机,汽车制造商雷诺已经为其电动汽车中的锂离子电池建立了租赁模型,以便它们可以当客户返回它们时重复使用和再制造.雷诺集团(Groupe Renault)战略与环境规划总监让-菲利普•埃米恩(Jean-Philippe Hermine)评论道:
电池帮助我们回应在能源部门多年存在的问题:即储存的问题。[现在]目标是帮助再生原材料并重复使用它们来制作新电池。随着时间的推移,这将有助于降低其成本,同时确保供应,这将有助于最小化采矿产生的碳冲击。这是我们努力的模型。
通过更多地利用电池技术的潜力,雷诺等电动汽车也将在向可再生能源的更广泛过渡中发挥关键作用。一个这项研究由欧洲气候基金会、汽车和电动汽车行业、电池制造商、能源部门以及法国机构和非政府组织的代表共同完成发现当电动车停放并连接到电网时,它能够从电池出口能量。称为车辆到电网系统,它们可以满足电力需求的峰值,帮助管理过载并吸收可再生资源的剩余能量。
开发公用事业和电动汽车之间的这种关系有可能加速两个部门的可再生能源过渡。例如,在Porto Santo的葡萄牙岛上,日立ABB电网和雷诺已经合作,利用电动汽车电池将可再生能源整合到岛上的电网中.车辆到电网技术辅以一个聚合平台,以创建一个能源生态系统,这将使圣波尔图成为世界上第一个智能化石燃料无岛。
回收电池组件
虽然新的商业模式,跨领域协作和电池设计可以促进电池的重用和再制造,但提出了进一步的挑战:回收它们的材料。这是至关重要的,避免从废弃电池进入环境,污染土壤和水中有毒金属和材料。
谷歌和艾伦·麦克阿瑟基金会在2018年的一项研究中评估了铅酸电池和锂离子电池的循环经济解决方案,发现与回收锂离子电池相关的技术困难和成本非常高。手机app买球靠谱吗然而,从电池中回收钴和其他材料的动机很大。比利时和加拿大为此目的建立了大型回收中心。
今年早些时候,化学公司Solvay和公用事业公司Veolia宣布合作建立一个循环经济联盟,用于生产电动汽车锂离子电池中的关键金属。手机app买球靠谱吗威立雅已经在法国运营了一家电动汽车电池回收工厂——Euro-Dieuze industrial,该工厂基于内部的湿法冶金工艺,可选择性提取金属。与Solvay公司的合作,旨在使这些金属能够作为生产新电池的原材料进行重复利用。Solvay公司为优化钴、镍和锂等关键金属的提取和净化提供了专业知识。
Solvay的首席执行官Ilham Kadri谈到这个项目时说:“Solvay的独特技术结合了特种聚合物、复合材料和采矿解决方案,再加上威立雅在废物管理方面的独特经验,是建立一个绿色电池生态系统的绝佳机会。”
威立雅董事长兼首席执行官安托万Frérot补充说:“电动汽车电池的回收和其所含污染物的管理是主要的生态和工业挑战。通过合作,威立雅和苏威帮助发展回收价值链和生产新电池的战略原材料。”
使政策
对于私营部门的倡议,如这些要成功扩展,需要支持政策制定者。欧洲委员会已经承认,政策制定者需要密切关注产业集群和生态系统面临的机遇和挑战,这些人超越了传统产业部门,包括所有在价值链中运营的球员 - 从中小企业到跨国公司 - 每个人都带来了自己的专业知识和创新技能。
一个很好的例子是欧洲电池联盟该公司汇集了120多家代表整个电池价值链的欧洲和非欧洲利益相关者。在实施循环经济方法时,这种联盟可用于帮助手机app买球靠谱吗引导工作和资助大型项目,帮助消除创新障碍,并改善关键领域的政策一致性。
欧盟委员会手机app买球靠谱吗循环经济行动计划注意到将提出一个新的电池监管框架,建立在评估电池指令该机构主要关注电池浪费问题,并借鉴了欧洲电池联盟(European Batteries Alliance)的工作成果。其重点之一将是“确保回收有价值的材料”。对电池指令的评估也可能导致对废物法规和“废物”概念本身的必要改变。例如,在提供废物描述清单的欧洲废物目录中,没有关于锂电池的条目。然而,由于其可燃性,锂被证明是危险的,因此需要适当处理。
在全球范围内,8.4亿人在没有权力和许多发展中国家的情况下探索迷你网格的选择作为脱碳能源的关键推动者。
通过一个创新交易在循环手机app买球靠谱吗经济方面,欧盟委员会为企业提供了一个提出的机会建议改进大规模使用和再利用电动车辆电池的立法框架,车辆到网格服务的开发和第二寿命电动车电池应用。创新交易会员提出的一些问题已在欧盟电池指令修订时通知磋商。
电池循环经济的潜力手机app买球靠谱吗
如果能够克服技术障碍,并实施支持性监管,建立电池循环经济将在全球范围内产生巨大影响,尤其是在新兴市场。手机app买球靠谱吗在全球范围内,8.4亿人没有获得权力和许多发展中国家的生活探索微型电网的选择作为脱碳能源的关键促成因素。Mini-grids是小型的闭环能源系统,以分布式和可再生能源为中心,如太阳能电池板。为了优化微型电网,英国的能源公司,包括Aceleron,正在进行能源催化剂项目,进行实地研究,可维护的电池如何嵌入韧性的能源系统。
在循环经济中,电池的另一个潜在大规模应用是支持数据中心和电信基础设施的备用电力系统,最终支持互联网、连接和手机app买球靠谱吗通信的基础。由于锂离子电池能够在这种环境下运行而不需要冷却,许多运营商开始转向锂离子电池。电池技术在这个行业中至关重要,它可以提供不间断的电力供应,保护网络不受意外中断的影响,并为整个数字基础设施提供更大的弹性。
循环手机app买球靠谱吗经济因转型为可再生能源而受到基础。其两个原则是消除浪费和污染,并保持产品和材料。将这些原则应用于电池不仅可以确保锂在经济中循环的有价值和有限的材料,而且有助于使能量转变,并满足净零排放目标。