بطارية السيارة الكهربائية التي لم تعد قادرة على تشغيل المركبة ليست نفاية على الإطلاق، بل هي منجم صغير من الليثيوم والكوبالت والنيكل والمنغنيز. فقد أظهر المشروع الأوروبي BATRAW، الذي تنسّقه Leitat، خطوة بخطوة كيف يمكن للروبوتات وكاميرات الذكاء الاصطناعي والليزر والكيمياء الذكية وجواز مبني على البلوكتشين أن تحوّل الحزم المستهلكة إلى مواد عالية الجودة لبطاريات جديدة تمامًا، وفي النهاية ستعرف كم فيك من مهندس الاقتصاد الدائري.
تريد أوروبا أن تصبح أول قارة محايدة مناخيًا، وقد حددت المفوضية الأوروبية في طريقها هدفًا جريئًا: كهربة بنسبة 46% بحلول عام 2040. المزيد من السيارات والحافلات الكهربائية وأنظمة التخزين يعني انبعاثات أقل واعتمادًا أقل على الوقود الأحفوري المستورد. لكن كل واحدة من هذه البطاريات ستصل يومًا ما إلى نهاية عمرها التشغيلي.
«ستولّد كهربة أوروبا كميات متزايدة من نفايات البطاريات، وفي الوقت نفسه ستزيد الطلب على المواد الخام الحرجة مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل والمنغنيز»، يوضح أنخيل مانويل إسكاميا بيريز (Angel Manuel Escamilla Pérez)، الباحث الرئيسي في Leitat. بعبارة أخرى، قد يكون كل من المشكلة والحل في الصندوق نفسه.
BATRAW مشروع ممول من الاتحاد الأوروبي تنسّقه Leitat، وجمع شركاء من أنحاء أوروبا. كان هدفهم المشترك بناء سلسلة قيمة مستدامة ودائرية لبطاريات الليثيوم أيون في نهاية عمرها، مثل تلك التي تشغّل المركبات الكهربائية. وبدلًا من معالجة خطوة واحدة، نظر الفريق في رحلة البطارية كاملة، من الجمع والتشخيص إلى اللحظة التي تصبح فيها مواد البطارية جاهزة للاستخدام من جديد.
تفكيك حزمة بطاريات سيارة كهربائية عمل بطيء ودقيق وقد يكون خطيرًا. طوّر BATRAW خط تفكيك شبه آلي يجمع بين الروبوتات وأنظمة الرؤية القائمة على الذكاء الاصطناعي والقطع بالليزر. تساعد الكاميرات الآلات على التعرف على ما تراه، بينما يفتح الليزر الحزمة بدقة وأمان.
وفي العروض التجريبية، قلّص الخط أزمنة التفكيك بنسبة 50–60%. كما حسّن العمليات اليدوية التي ما زالت تحتاج إلى أيدٍ بشرية وجعل العمل أكثر أمانًا للعاملين. وهذا مثال عملي جدًا لكل من يهتم بالروبوتات أو الرؤية الآلية على المكان الذي تصل إليه هذه المهارات.
بعد تفكيك الحزمة، لا يزال يجب فصل المعادن الثمينة. وهنا لجأ المشروع إلى المعالجة المائية للمعادن، وهي فرع من الكيمياء يستخدم المحاليل لإذابة المعادن واستعادتها. وفي عرض على نطاق تجريبي وفي ظروف قريبة من الظروف الصناعية، استعادت العملية أكثر من 98% من المواد الخام المستهدفة.
«من خلال دمج هاتين المحطتين التجريبيتين، قلّلنا أزمنة التفكيك وحسّنّا السلامة، وفي نهاية عملية المعالجة المائية للمعادن حصلنا على مواد مستعادة عالية الجودة يمكن الآن استخدامها لإنتاج مواد جديدة للمهبط والمصعد»، يقول إسكاميا. وهكذا تُغلق الحلقة: بطارية قديمة تصبح نقطة البداية لبطارية جديدة.
إعادة التدوير ليست الخيار الوحيد. فقد تساءل الباحثون أيضًا عمّا إذا كان بإمكان بعض البطاريات مواصلة العمل بدور مختلف قبل استعادة معادنها. واستنادًا إلى عمل المشروع، يمكن للبطارية المستعملة أن تسلك عدة مسارات:
الفحص السريع للحالة مهم لأنه يساعد على تحديد البطاريات التي ما زالت لديها سعة مفيدة وتلك التي ينبغي أن تذهب مباشرة إلى إعادة التدوير.
إلى جانب تقنيات الاستعادة وإعادة التدوير، ساعد BATRAW في تطبيق جواز رقمي للبطارية ومنصة للتتبع مبنية على البلوكتشين. وهي تسجّل أين كانت البطارية وموادها وما الذي حدث لها.
«من خلال تتبع البطاريات ومواد البطاريات في جميع المراحل، يساعد جوازنا، مع منصة التتبع، على تحديد نقاط الضعف في سلسلة القيمة، كما يسهّل على المعيدين التدوير استخراج المواد الخام الحرجة ودفع الاقتصاد الدائري»، يضيف إسكاميا. وهذه ليست إضافة جميلة فحسب: فابتداءً من عام 2027 ستشترط المفوضية الأوروبية جوازًا رقميًا لجميع بطاريات المركبات الكهربائية التي تتجاوز سعتها 2 كيلوواط ساعة والمطروحة في سوق الاتحاد الأوروبي.
من خلال ربط كل خطوة في سلسلة القيمة، قلّص المشروع اعتماد أوروبا على المواد المستوردة، وخفّض الأثر البيئي المرتبط بالتعدين، وقلّل النفايات، وعزّز أمن الموارد الأوروبية.
«أظهر BATRAW أن منظومة بطاريات أوروبية دائرية ومستدامة ممكنة تقنيًا ومعقولة اقتصاديًا ومفيدة بيئيًا»، يختتم إسكاميا. ويركّز الفريق الآن على توسيع نطاق التقنيات الأكثر وعدًا ودفعها نحو التسويق التجاري والتطبيق الصناعي.
بطارية السيارة الكهربائية المستهلكة مخزن من الليثيوم والكوبالت والنيكل والمنغنيز ينتظر من يستخرجه. جمع BATRAW بين الروبوتات والرؤية القائمة على الذكاء الاصطناعي والقطع بالليزر والمعالجة المائية للمعادن والبلوكتشين لتفكيك الحزم بشكل أسرع واستعادة أكثر من 98% من المواد الأساسية ومنح بعض البطاريات حياة ثانية وتتبعها جميعًا في جواز رقمي. وهو أيضًا دليل على أن مشروعًا واحدًا قد يحتاج إلى مهندسي روبوتات وكيميائيين ومتخصصين في تقنية المعلومات وخبراء في الاقتصاد الدائري يعملون جنبًا إلى جنب.
5 أسئلة · دقيقة واحدة
English
Čeština
Deutsch
Español
Français
Magyar
Italiano
Polski
Português
Русский
Slovenčina
Türkçe
Українська
العربية
中文