В Китае батареи в основном выходят из эксплуатации на востоке страны, тогда как спрос на системы накопления энергии сосредоточен преимущественно на западе.
Исследователи смоделировали движение отработавших аккумуляторов по всем провинциям Китая в период с 2020 по 2050 год. Они сравнили 12 сценариев, учитывая объемы появления старых батарей, потребность в накопителях энергии, возможности переработки и связанные с каждым вариантом затраты и выбросы парниковых газов.
Причина проблемы проста. Электромобилей больше всего в экономически развитых восточных провинциях, поэтому именно там со временем будет скапливаться все больше батарей, потерявших часть первоначальной емкости. Обычно аккумулятор считают вышедшим из эксплуатации в автомобиле, когда он способен удерживать около 80% первоначального заряда. Но это не означает, что батарея становится бесполезной.
После автомобиля аккумулятор можно использовать, например, в стационарных системах хранения энергии — для накопления электричества от солнечных и ветровых электростанций. И вот здесь возникает географический парадокс: большой потенциал возобновляемой энергетики находится на западе Китая, а отработавшие батареи — главным образом на востоке.
Есть и третий пункт на карте. Современная переработка аккумуляторов требует специализированных предприятий, которые в значительной степени сосредоточены в регионах с развитым производством батарей. Поэтому оптимальный маршрут для конкретного аккумулятора может выглядеть так: восток — запад для повторного использования или другой регион — для глубокой переработки.
Сейчас широко применяемые способы переработки извлекают лишь часть ценных металлов, а остальные материалы в некоторых случаях становятся отходами. Более совершенные технологии позволяют восстанавливать компоненты батарей, не разрушая их химическую структуру, что потенциально повышает ценность повторного использования аккумуляторов.
Может показаться, что перевозить тысячи тонн старых литий-ионных батарей через всю страну — сомнительная идея. Это действительно непростой груз: поврежденные аккумуляторы способны загореться, а при неправильной транспортировке существует риск утечки опасных веществ. Однако расчеты исследователей показывают, что создание специализированной логистической сети может оказаться оправданным.
В сценарии, где после 2030 года традиционная переработка постепенно уступает место комбинации повторного использования батарей и более глубокой переработки, Китай за 30 лет может сократить выбросы примерно на 6,1 млрд тонн CO₂ и снизить совокупные затраты на 3,9 трлн юаней. При этом создание необходимой транспортной инфраструктуры, по расчетам модели, потребует лишь 2,3% потенциальной экономии, а ее вклад в дополнительные выбросы составит около 0,03% от достигнутого сокращения.
Авторы отмечают, что похожая проблема существует и в других странах: места, где быстро растет число электромобилей, не обязательно совпадают с регионами, где особенно быстро развивается возобновляемая энергетика. Поэтому в будущем для батарей может оказаться важна не только технология переработки, но и правильно спроектированная система их перемещения после окончания автомобильной жизни.
