Šiuolaikinėje pramonėje ir transporto sektoriuje akumuliatoriai atlieka itin svarbų vaidmenį. Ypač didelį dėmesį skiriama ličio jonų akumuliatoriams, naudojamiems elektrinėse transporto priemonėse, tokiose kaip elektriniai sunkvežimiai. Šių akumuliatorių aptarnavimas, eksploatavimas ir atsakingas tvarkymas yra esminiai aspektai, užtikrinantys ne tik prietaisų funkcionalumą, bet ir aplinkosaugą bei žmogaus teises.
Tiekimo grandinės valdymas ir etika
Didieji gamintojai, tokie kaip „Volvo Trucks“, kelia griežtus reikalavimus savo tiekėjams, siekdami užtikrinti, kad jų veikla atitiktų aukštus žmogaus teisių, aplinkos apsaugos ir verslo etikos standartus. Ličio jonų akumuliatorių gamyboje naudojamos medžiagos, tokios kaip tantalas, volframas, telūras, auksas ir kobaltas, kartais gali būti gaunamos iš konfliktų zonų, kur jų gavyba tiesiogiai ar netiesiogiai susijusi su ginkluotais konfliktais ir neetiška darbo praktika, įskaitant vaikų ar priverstinį darbą. „Volvo Group“ aktyviai vertina savo tiekimo grandinę, kad užtikrintų, jog naudojamos medžiagos nebūtų kilusios iš konfliktų zonų, ir bendradarbiauja su Europos automobilių sektoriumi bei iniciatyva „Drive Sustainability“.
Elektrinių sunkvežimių akumuliatorių gyvavimo ciklas
Augant elektrinių sunkvežimių gamybai, didėja ir poreikis efektyviai tvarkyti nebenaudojamas baterijas. „Volvo Trucks“ bendradarbiauja su atliekų tvarkymo rangovais ir kitomis organizacijomis, siekdama tobulinti elektrinių baterijų perdirbimo procesus. Siekdama spręsti šią problemą, „Volvo Group“ įsteigė „Volvo Energy“ - verslo padalinį, kuris rūpinasi baterijų panaudojimu pasibaigus jų pirmajam eksploatavimo ciklui. Šios baterijos gali būti panaudotos antrinėms reikmėms, pavyzdžiui, energijos kaupimui, taip pat gali būti atnaujinamos ir perdirbamos.
Akumuliatorių tipai ir techniniai aspektai
„Volvo“ elektriniuose sunkvežimiuose naudojamos ličio jonų baterijos. Priklausomai nuo modelio, sunkvežimiuose gali būti nuo 2 iki 6 baterijų blokų, kurių kiekvieno bendra energija yra 90 kWh, o svoris - 505 kg. Pirmąją baterijų blokų surinkimo gamyklą „Volvo Group“ atidarė 2022 m. Gente (Belgijoje).
Įkrovimo infrastruktūra ir procesai
Elektrinių transporto priemonių įkrovimas reikalauja didelių energijos sąnaudų. Viena iš strategijų - skatinti naudotojus įkrauti transporto priemones per naktį, taip paskirstant ir subalansuojant paklausą tinkluose. Šiuo metu aktyviai investuojama į įkrovimo infrastruktūros plėtrą ir daugiau įkrovimo stotelių įrengimą. „Volvo Group“, „Daimler Truck“ ir „Traton Group“ bendrai įsteigė įmonę, kurios tikslas - per penkerius metus įrengti ir eksploatuoti bent 1700 viešųjų įkrovimo stotelių. Numatoma, kad iš pradžių dauguma sunkvežimių bus įkraunami vežėjo teritorijoje per naktį. Naudojant kintamosios srovės (AC) įkroviklį, baterijos įkraunamos maždaug per 9 valandas, o naudojant nuolatinės srovės (DC) įkroviklį - iki maždaug 2 valandų.
Kai pristatomas sunkvežimis, kartu su klientu kruopščiai vertinamas maršrutas ir apskaičiuojamos reikalingos įkrovimo vietos, siekiant užtikrinti, kad transportas atitiktų poreikius. Šie reikalavimai atitinka ISO 22628 standartą.
Baterijų gyvavimo trukmė ir stebėjimas
Baterijų gyvavimo trukmę lemia daugybė veiksnių, įskaitant natūralų nusidėvėjimą, įkrovimo ciklų skaičių ir įkrovimo lygį. Vairuotojas gali stebėti įkrovimo būseną sunkvežimio prietaisų skydelyje arba nuotoliniu būdu per „Volvo Connect“ portalą. „Volvo“ elektrinių sunkvežimių serviso sutartis apima baterijų stebėjimą, siekiant užtikrinti jų talpos išlaikymą visą eksploatavimo laiką, ir garantuoja baterijos veikimą viršijant dvejų metų jėgos agregato garantiją.
Akumuliatorių atliekų tvarkymas Lietuvoje
Lietuvoje kasmet legaliai parduodama mažiausiai 9,4 tūkst. tonų automobiliams skirtų akumuliatorių ir baterijų. Skirtingai nei kai kurios kitos automobilių remonto metu susidarančios atliekos, seni automobilių akumuliatoriai turi teigiamą rinkos vertę - už jų pridavimą atliekų tvarkytojai moka. Automobiliams skirtas švino akumuliatorius sveria apie 15 kilogramų, todėl gyventojas gali gauti apie 8 eurus už netinkamą naudojimui akumuliatorių.
Pasak Gamintojų ir importuotojų asociacijos vadovo Alfredo Skinulio, automobilio akumuliatorius, dėl jame esančio švino ir rūgšties, yra pavojinga atlieka. Jį būtina priduoti pavojingų atliekų tvarkytojams, kurie užtikrins tinkamą tolimesnį sutvarkymą. Seną akumuliatorių taip pat galima nuvežti į savivaldybių įsteigtas stambių atliekų surinkimo aikšteles (Lietuvoje jų yra 97). Daugiau informacijos apie atliekų pridavimą galima rasti svetainėje www.atliekos.lt.
Statistiniai duomenys ir perdirbimo apimtys
2018 m. pradžioje Lietuvoje buvo registruota daugiau kaip 1,5 mln. transporto priemonių, todėl kasmet susidaro tūkstančiai tonų netinkamų naudojimui automobilių akumuliatorių ir baterijų. Aplinkos apsaugos agentūros duomenimis, 2016 m. gamintojai ir importuotojai į Lietuvos rinką įvežė 9,3 tūkst. tonų automobiliams skirtų akumuliatorių ir baterijų. Tačiau Lietuvoje sutvarkoma kur kas daugiau akumuliatorių atliekų nei oficialiai skelbiamas įvežtas kiekis: 2016 m. perdirbimui buvo paruošta 13,4 tūkst. tonų akumuliatorių atliekų, o 2015 m. - net 81,4 % daugiau nei įvežta. Dar apie 400 tonų švino akumuliatorių atliekų Lietuva kasmet eksportuoja.
Europos Sąjungos (ES) direktyva, kurios laikosi ir Lietuva, numato, kad švino turintys akumuliatoriai turi būti surenkami ir saugiai perdirbami, o po perdirbimo proceso gautos medžiagos panaudojamos naujų gaminių gamyboje. 2018 m. Lietuvoje buvo būtina surinkti ir perdirbti 45 % visų einamaisiais metais Lietuvos rinkai patiektų automobilių baterijų ir akumuliatorių pagal svorį.
Bendrovės „Atliekų tvarkymo centras“ vykdomoji direktorė Kristina Štelmokaitienė pabrėžia, kad tinkamai sutvarkytos automobilių atliekos užkerta kelią jų patekimui į buitinių atliekų sąvartynus ir apsaugo aplinką nuo taršos. Net 98 % automobilių akumuliatorių sudedamųjų dalių gali būti perdirbama, o perdirbimo procese saugiai atskiriamas plastikas, švinas ir rūgštis, vėliau panaudojami gamyboje.
Pavojingos atliekos ir netinkamas naudojimas
Buityje naudojami elektroniniai įrenginiai, ypač turintys įmontuotas ličio jonų baterijas (pvz., išmanieji telefonai), gali kelti pavojų, dažnai dėl netinkamo naudojimo. Ličio jonų baterijos gali užsidegti dėl trumpojo jungimo arba baterijos defekto. Atsargumas yra būtinas: patariama nepalikti telefono krautis per naktį ar lovoje, nelaikyti saulėtoje vietoje ar šalia šildytuvo, kad baterija neperkaistų. Bet kokie įtartini garsai ar vizualiai padidėjęs baterijos dydis yra signalas, kad baterija pažeista ir gali sprogti.
Ličio jonų baterijų turintys įrenginiai yra pavojingos atliekos ir jokiu būdu negali būti šalinami kartu su buitinėmis atliekomis. Patogiausia gyventojams nešiojamąsias baterijas ir akumuliatorius palikti mažmeninės prekybos vietose, kuriose stovi specialios talpos. Tokias talpas taip pat galima rasti biuruose, degalinėse, švietimo įstaigose ir organizacijose. Gyventojai gali nemokamai atiduoti naudotas baterijas ir akumuliatorius platintojams, net neperkant naujų, arba pristatyti į savivaldybių atliekų surinkimo aikšteles ar pavojingų atliekų tvarkytojams. Baterijų ir akumuliatorių atliekos renkamos ir aplinkosauginių projektų „Mes rūšiuojam“ ir „Mes rūšiuojam“ metu.
Elektroninės įrangos atliekos, patekusios į aplinką, gali užteršti ją pavojingomis toksiškomis medžiagomis (gyvsidabriu, švinu, kadmiu, chromu). 2021 m. Lietuvoje surinkta beveik 12,5 tūkst. tonų baterijų ir akumuliatorių atliekų, tai didžiausias kiekis per kelerius pastaruosius metus.
Akumuliatorių valdymo sistemos ir apsauga nuo giliojo išsikrovimo
Akumuliatorių apsauga nuo giliojo išsikrovimo yra būtina, nes giliai išsikrovęs akumuliatorius gali prarasti iki 60% savo tarnavimo laiko. Statistika rodo, kad net 78% priešlaikinių akumuliatorių gedimų visureigių bendruomenėse yra susiję su giliu išsikrovimu. Tradiciniams švino-rūgštiniams akumuliatoriams, AGM ar GEL tipams, gilaus išsikrovimo metu vyksta sulfatacijos procesas, mažinantis akumuliatoriaus talpą. LiFePO4 (ličio geležies fosfato) akumuliatoriai yra atsparesni, tačiau jų celės gali būti negrįžtamai pažeistos, jei įtampa nukrenta žemiau 10V.
Išsikrovimo apsaugos įrenginiai (arba BMS - Battery Management Systems) nuolat stebi akumuliatoriaus įtampą ir automatiškai atjungia apkrovą, kai įtampa nukrenta žemiau nustatytos ribos. Pagrindiniai tipai apima relės tipo atjungėjus, elektroninius voltažo sargus, integruotus BMS modulius ir programuojamus akumuliatorių kontrolerius.
Tipai ir instaliavimo rekomendacijos
- Relės tipo akumuliatorių atjungėjai: Mechaniškai atjungia akumuliatorių, tinka daugumai automobilių maitinimo sistemų.
- Elektroniniai voltažo sargai: Elektroninis grandinės išjungimas, greitesnis ir tikslesnis nei relės.
- Integruoti BMS moduliai: Populiarūs su LiFePO4 akumuliatoriais, užtikrina ne tik apsaugą nuo giliojo išsikrovimo, bet ir įkrovimo kontrolę bei celių balansavimą.
- Programuojami akumuliatorių kontroleriai: Pažangiausi įrenginiai su galimybe nustatyti tikslias ribas, delsos laiką ir nuotolinę stebėseną per Bluetooth ar WiFi.
Tyrimai rodo, kad 67% atvejų, kai apsaugos nuo giliojo išsikrovimo sistemos nesuveikia, problema yra neteisingai parinktos įtampos ribos. Tinkamas išsikrovimo apsaugos įrenginys gali pailginti akumuliatoriaus tarnavimo laiką 2-3 kartus, ypač intensyvaus naudojimo scenarijuose.
Tinkamos apsaugos ribos ir temperatūros įtaka
Skirtingiems akumuliatorių tipams reikalingos skirtingos apsaugos ribos: tradiciniams švino-rūgštiniams akumuliatoriams saugi iškrovimo riba yra 12.0V (50% iškrovimas), AGM - 12.2V (50% iškrovimas), GEL - 12.1V (60% iškrovimas), o LiFePO4 - 12.0V (80% iškrovimas).
Svarbu suprasti, kad akumuliatoriaus įtampa ne visada tiksliai atspindi jo įkrovos būklę, nes jai įtakos turi apkrovos, temperatūros ir kiti veiksniai. Žemesnė temperatūra sumažina cheminių reakcijų greitį ir padidina vidinę akumuliatoriaus varžą. Pažangesni išsikrovimo apsaugos įrenginiai turi integruotus temperatūros jutiklius ir automatiškai koreguoja apsaugos ribas.
Išsikrovimo apsaugos įrenginiai montuojami tarp akumuliatoriaus ir apkrovos, kuo arčiau teigiamo akumuliatoriaus kontakto. Montavimo vieta turi būti sausa, vėsi ir apsaugota nuo mechaninio poveikio. Laidų storis priklauso nuo maksimalios srovės: iki 20A reikia 2.5mm² laidų, 20-35A - 4mm², 35-50A - 6mm², 50-70A - 10mm², o daugiau nei 70A - 16mm² laidų.
Akumuliatorių perdirbimo svarba ir aplinkosauga
Didžioji dalis atliekų tvarkytojams atiduotose baterijose esančių medžiagų grįžta į rinką, nes iš jų gaminami nauji produktai. Todėl labai svarbu išnaudotas baterijas ir akumuliatorius tinkamai sutvarkyti - iš jų galima atgauti vertingų medžiagų. Tai ne tik taršos mažinimo prevencija, bet ir galimybė gauti žaliavų ateities energetikai.
Iš elektromobilių pašalintos ličio jonų baterijos, net ir nebetinkamos pakartotinai naudoti, yra perdirbamos, iš jų išgaunamos vertingos medžiagos, pavyzdžiui, litis, kobaltas, švinas, nikelis, kurios gali būti panaudotos naujoms baterijoms ar kitiems įrenginiams gaminti. Jei lieka medžiagų, kurių atgauti neįmanoma, jos gali būti panaudojamos energijai gauti.
Baterijų ir akumuliatorių sudėtyje esantis švinas, gyvsidabris, kadmis gali būti žalingi aplinkai ir žmogui. Nikelis, kobaltas ir litis yra priskiriami prie labai degių medžiagų, todėl mechaniškai pažeista baterija gali užsidegti ar net sprogti. Todėl baterijų ir akumuliatorių jokiu būdu negalima išmesti į mišrių atliekų konteinerį.
Kas *iš tikrųjų* nutinka su panaudotais elektromobilių akumuliatoriais? - (galbūt nustebsite)
Teisiniai ir praktiniai aspektai
Pagal elektros ir elektroninės įrangos bei jos atliekų tvarkymo taisykles, vartotojai yra teisiškai įpareigoti užtikrinti, kad seni elektroniniai prietaisai būtų sunaikinti tinkamai ir atskirai nuo buitinių atliekų. Nuo 2005 m. visi į rinką tiekiami elektronikos gaminiai pažymėti perbrauktos šiukšliadėžės simboliu. Seną ir nenaudojamą elektros įrangą reikia nuvežti į tam skirtą atliekų surinkimo punktą savivaldybėje. Išimkite baterijas ir įkraunamus akumuliatorius, kiek įmanoma, ir utilizuokite atskirai.
Šis ženklas (
Panaudotas baterijas ir akumuliatorius galima grąžinti gamintojams ir importuotojams arba nemokamai utilizuoti netoliese esančiose atliekų perdirbimo ir utilizavimo vietose. Vietų, kur gyventojai gali priduoti seną elektroniką ir netinkamas naudojimui baterijas, yra tūkstančiai ir visos šios atliekos priimamos nemokamai.
tags: #akumuliatoriu #aptarnavimas #nuklonas