鋰電池環保爭議不斷,到底會對環境與水資源造成什麼影響?

作者 | 發布日期 2019 年 12 月 11 日 15:43 | 分類 生態保育 , 能源科技 , 電池 follow us in feedly


鋰離子電池是穩定再生能源供電與驅使電動車的重要核心,根據彭博能源財經(BNEF)的最新資料,2024 年光是電動車電池需求就高達 2TWh(兆瓦時),屆時電池的價格將會從 2010 年的每 KWh 1,100 元,跌落到 100 元的神奇價格,到時候電動車價格會跟傳統汽車差不多。

隨著電池需求量水漲船高,對於鋰、鈷、鎳等金屬的需求也隨之增加,即代表礦業開採計畫數目將會不斷增長下去。對於環境生態來說,就不是件好事了。

鋰電池的用量高,但環保團體對開採鋰的質疑一點也沒有少,就如同智利大學鋰電池專家 Guillermo Gonzalez 所說,就跟所有開採業務一樣,開採鋰也是種環境侵入性技術,會破壞景觀、地下水,並污染地球和當地井水。

目前鋰礦分布最高的國家是智利,鋰儲量高達 800 萬噸,不過它並非 2018 年最大鋰生產國,僅排在第二名,年生產 14,100 公噸,年生產最高的國家則是鋰儲量居次的澳洲,年生產 18,700 公噸,其中澳洲主要是透過礦石精製,從岩石中開採出鋰元素,再使用化學品提取出可用的鋰;智利、阿根廷與玻利維亞等南美洲等國則主要是在鹽沼中提取鋰。

鹽沼提取鋰方法相對便宜和快速,研究機構 Visual Capitalist 預估,硬岩開採成本可能高達 4,000 萬美元,耗時長達 4 年,這比鋰鹽灘地還要貴,鹽灘開發階段只要 1,000 萬美元,耗時也較短、只有 1-2 年。

然而提取鋰卻會直接影響水資源與環境,偏偏「鋰三角」又是地球上最乾旱的地方之一。若要在鹽灘地提取鋰,首先要將富含鋰、鈉、鎂的溶解鹽泵出地表,隨後將鹽水進入蒸發池蒸發好幾個月,收集到鉀、錳、硼、鋰鹽等混合物後,然後再進行過濾與碳酸鈉處理,最後形成白色粉末狀的碳酸鋰。

整個過程中要使用大量的水,一間公司開採的用水量就多達每秒 1,700 公升左右,而平均提取每噸鋰大約需要 190 萬公升的水,這將會嚴重破壞周圍的生態系統,除了影響著鋰三角國家玻利維亞、阿根廷和智利的民生用水,像是採礦工程就消耗智利阿他加馬省 65% 的水,鋰礦的有毒化學品也有可能會泄漏到供水系統中。

不過也有人認為環保團體的數據言過其實,也有點過於針對。就以用水量來說,德國電池研究人員 Helmholtz 國家研究院電化學儲能教授 Maximilian Fichtner 表示,製造一輛 Model 3 所需的 64kWh 鋰電池,用水量大約是 3,840 公升,相當於 31 杯咖啡、10 顆酪梨、250 克的牛肉,又或者是半條牛仔褲的用水量。

而在電動車尚未興起之前,鋰已經廣泛出現在工業與化學過程,鋰電池甚至是手機、筆記型電腦等 3C 智慧裝置的核心, Fichtner 指出,公眾從來沒有加以檢討智慧裝置電池中的鋰,但突然間大家開始在意起電動車的電池。

目前許多科學家則是將研究聚焦在如何延長電池的壽命,又或是讓回收廢棄鋰電池再利用既有元素,進而降低對整體環境的損害,同時也有科學家正在探索另一種鋰開採方法,像是從海水中開採鋰。

(首圖為智利阿他加馬鹽灘,來源:Flickr/Leandro Neumann Ciuffo CC BY 2.0)