تعمل تقنية بطاريات الليثيوم على تمكين كهربة النقل وقطاع الطاقة بسرعة. ومع ذلك ، يمكن غالبًا اعتبار البطاريات نفسها سلعة قصيرة العمر ، وحتى الآن ، لم تصبح إعادة التدوير وإعادة الاستخدام من الأولويات الرئيسية في الصناعة. يناقش الدكتور أمريت تشاندان ، الرئيس التنفيذي لشركة Aceleron Energy التي تتخذ من المملكة المتحدة مقراً لها ، ما يعنيه بناء اقتصاد دائري حول بطاريات الليثيوم أيون المتقدمة ، المصممة بأعمار أطول وإعادة استخدامها للاستخدام في الحياة الثانية.

لقد تقدمت تكنولوجيا البطاريات بشكل لا يقاس في العقد الماضي ، وقد تجلى ذلك من خلال الزيادات الهائلة في سعة التخزين وانخفاض تكلفة بطاريات الليثيوم أيون بمقدار 85% مذهل.

تعود هذه الإنجازات القطاعية إلى حد كبير إلى التكنولوجيا الرائعة والابتكار وعمليات التصنيع المحسنة من الرواد ، مثل Elon Musk و Tesla. في الواقع ، في يوم البطارية الافتتاحي لشركة Tesla في سبتمبر ، أوضح ماسك رؤيته لمستقبل بطاريات الليثيوم أيون لتكون أكبر وأفضل وأرخص - 56% أرخص على وجه الدقة.

هذا النهج جدير بالثناء وقد حقق نتائج رائعة في العقد الماضي. بالطبع ، نريد أن تكون تقنية تخزين الطاقة أكبر وأفضل وأرخص. ولكن ، لإطلاق الإمكانات الكاملة لتخزين الطاقة ، نحتاج إلى النظر إلى ما وراء السباق نحو القاع.

إلى جانب خفض التكلفة ، يجب علينا أيضًا زيادة القيمة المتأصلة وطويلة الأجل للبطاريات. بمعنى آخر ، يجب أن نستخرج المزيد من كل خلية بطارية. يمكننا القيام بذلك عن طريق إطالة عمر البطاريات وجعلها مناسبة لتطبيقات الحياة الثانية.

قد ينتج السباق نحو القاع البطاريات الأقل تكلفة ، لكنه لا يفعل الكثير لإطالة عمرها ، والذي يمكن أن يصل إلى ثلاث سنوات. وبينما تتناقص تكلفة البطاريات ، لا يزال شرائها مكلفًا وعادة ما يتم تصميمها للاستبدال. يتم لحامها أو لصقها معًا - وهو أمر مفيد مثل لحام غطاء محرك السيارة.

هذا يعني أنه لسوء الحظ ، عند تعطل جزء واحد من البطارية ، يتم التخلص من البطارية بالكامل ، غالبًا مع بقاء 80% من العمر الافتراضي المتبقي. مع نمو قطاع البطاريات ، يمكن لهذا الاقتصاد الخطي - الإنشاء والاستخدام والتخلص - أن يتسبب في مشكلة نفايات عالمية ضخمة ويسرع من الاستخراج غير المستدام للموارد الطبيعية. من المتوقع أن تنتج بطاريات السيارات الكهربائية وحدها 11 مليون طن من النفايات ، وهو ما يكفي لملء استاد ويمبلي 20 مرة تقريبًا بحلول عام 2030.

هذا الاقتصاد الخطي هو أيضًا أكثر تكلفة في النهاية ، حيث أن استبدال كل بطارية عند تعطلها يأتي بتكلفة كبيرة. لذلك من الأهمية بمكان أن نبتكر نموذجًا جديدًا أكثر استدامة ، نموذجًا يطيل من عمر البطاريات وقيمة الجوائز جنبًا إلى جنب مع التكلفة.

خذ السيارة على سبيل المثال. إذا تعطلت سيارتك ، فلن تشتري واحدة جديدة على الفور. ستصلحه. وبالمثل ، فإن معظم الناس الآن لا يشترون سيارة جديدة تمامًا لأن التكلفة الأولية باهظة الثمن.

ومع ذلك ، فإن الناس يستأجرون سيارات جديدة ، لسنوات في كل مرة ، ويشترون سيارات مستعملة مُعاد استخدامها لأغراض أخرى. عند إعادة السيارات المستأجرة ، يتم صيانتها وترقيتها حيثما أمكن وتأجيرها لعميل جديد. لذلك تصنع شركات السيارات سيارات يسهل صيانتها لتناسب هذا الطراز ، ولدينا اقتصاد قوي في الوظائف يتعلق بصيانة وإصلاح السيارات.

يمكن استخدام هذا النموذج لتصميم البطاريات وتصنيعها وملكيتها لتقليل نفايات البطاريات وتقديم أصول تخزين طاقة أكثر قيمة ودعم التعافي الأخضر من خلال خلق وظائف تتطلب مهارات.

اقتصاد دائري

من خلال تصميم تقنية البطارية ليتم صيانتها وإعادة توجيهها وإعادة استخدامها بدلاً من استبدالها ، يمكننا زيادة قيمة البطاريات بشكل كبير على مدى عمرها الافتراضي.

يمكن زيادة قيمة كل بطارية بشكل أكبر عن طريق إعادة تعيينها في نهاية عمرها الأول وإعطائها عمرًا ثانيًا.

هذه هي مبادئ الاقتصاد الدائري ، وهي تعمل على إطالة عمر البطارية ، وتضمين قيمة أكبر في التكنولوجيا وتقليل استخدام الموارد والنفايات.

علاوة على ذلك ، إذا كان من الممكن صيانة البطارية وإصلاحها ، فستكون مناسبة بشكل أكبر لنماذج الخدمة والاشتراك - حيث يمكن للعميل تأجير المنتج ثم إعادته وصيانته وتأجيره إلى التالي.

يمكن أن يؤدي إصلاح البطاريات في الموقع أيضًا إلى توفير المزيد من الوقت والمال للعملاء ، حيث لا يلزم إرسال البطارية بعيدًا للصيانة ولا يحتاج العملاء إلى مصدر بديل مؤقت. كما أنه يخلق اقتصادًا للوظائف المحلية حيث يمكن تدريب الناس على ميكانيكا البطاريات وإصلاحها ، تمامًا مثل ميكانيكي السيارات المحليين ، لإصلاح البطارية في الموقع.

البطاريات التي صُممت لتدوم

تعد البطاريات ضرورية لتحقيق الطاقة الكربونية الصفرية في جميع أنحاء العالم ، وسوف يتم استخدام عدة ملايين على مدار الخمسة عشر عامًا القادمة مع نمو سوق تخزين الطاقة العالمي إلى قيمة تقديرية تبلغ $546bn ، ارتفاعًا من US$59bn في عام 2019.

من خلال دمج الاقتصاد الدائري في تكنولوجيا تخزين الطاقة ، يمكن إطالة عمر البطاريات ، ويمكن تصميم نفايات البطاريات ، منذ البداية.

يمكننا تغيير النموذج الذي نتعامل فيه مع ملكية البطاريات لحماية بيئتنا وتقديم المزيد من القيمة طويلة الأجل لاقتصادنا.

لا ينبغي أن تصبح البطاريات تقنية أخرى للتخلص منها ، وكما يوافق ماسك نفسه - فإن مفتاح فتح بطاريات مستدامة حقًا يكمن في الهندسة الماهرة وعمليات التصنيع المبتكرة.

• سابق