Изненада: Батериите в електромобилите са нов източник на „вечно химическо“ замърсяване

Учените са открили нов източник на опасно „вечно химическо“ замърсяване в презареждащите се литиево-йонни батерии, които се намират в повечето електромобили.

В някои литиево-йонни батерии се използват химикали от клас PFAS, или пер и полифлуороалкилни вещества, които помагат на батериите да бъдат по-малко запалими и да провеждат електричество. Според проучване, публикувано в рецензираното списание Nature Communications учените са открили високи нива на тези PFAS в проби от въздух, вода, сняг, почва и седименти в близост до заводи, които произвеждат тези химикали в САЩ, Белгия и Франция.

PFAS са известни като „вечни химикали“, тъй като се натрупват бързо в околната среда, хората и животните и не се разграждат в продължение на хиляди години. Te се свързват с множество здравословни проблеми, включително увреждане на черния дроб, висок холестерол, ниско тегло при раждане и хронични бъбречни заболявания.

Откритията подчертават, че преминаването към по-чисти превозни средства и възобновяема енергия е ключово за решаването на климатичната криза, но е свързано със собствен набор от компромиси, които все още се появяват и не са достатъчно проучени.

Въпреки, че въздействието на добива на литий и други минерали, използвани в батерии, соларни панели, вятърни турбини и други технологии върху околната среда и здравето е добре документирано, едва сега изследователите откриват литиево-йонните батерии като източник на замърсяване с PFAS.

„Намаляването на емисиите на въглероден двуокис с иновации като електромобилите е от решаващо значение, но то не трябва да води до страничен ефект от увеличаване на замърсяването с PFAS.“

казва в изявление Дженифър Гелфо, доцент по инженерство на околната среда в Тексаския технически университет и съавтор на изследването

Това е въпрос от глобално значение, тъй като литиево-йонните батерии се използват в целия свят, се казва в проучването. Същият клас PFAS неотдавна беше открит в ниски нива в европейски и китайски води, но източникът на замърсяването беше неясен.

Специфичният клас PFAS, който екипът на Гуелфо открива се нарича бис-перфлуороалкил сулфонамиди или bis-FASI. Учените са тествали повече от 10 различни модела литиево-йонни батерии, използвани в електромобили и потребителска електроника като лаптопи и са открили bis-FASI в различни концентрации.

Трудно е да се определи колко широко разпространени са химикалите в конкретните литиево-йонни батерии, тъй като все още няма достатъчно изследвания, казва Лий Фъргюсън, доцент по инженерство на околната среда в университета Дюк и съавтор на изследването.

Гуелфо каза, че bis-FASI е сравним с „по-стари прословути“ химикали като PFOA, отчасти защото те са изключително трудни за разграждане и изследванията показват, че те променят поведението на водните организми при ниски концентрации.

Проучването е първата оценка на въздействието върху околната среда на употребата на bis-FASI в литиево-йонни батерии. Въздействието на химикала върху хората все още не е изследвано.

Учените са открили химикали от типа bis-FASI на нива части на милиард – много по-високи от граничните стойности, които Агенцията за защита на околната среда на САЩ е определила за питейната вода.

Съществуват и други пътища на експозиция на bis-FASI. Данните за емисиите във въздуха показват, че химикалите могат да се разпространяват в райони, отдалечени от производствените площадки. Те могат да попаднат в околната среда и от депата за отпадъци, където попадат повечето литиево-йонни батерии.

В проучването се посочва, че само около 5 % от литиево-йонните батерии се рециклират, а до 2040 година може да има около 8 милиона тона отпадъци от литиево-йонни батерии.

Гуелфо заяви, че учените, инженерите, производителите и политиците трябва да разработят технологии за батерии и решения за рециклиране, които не увеличават замърсяването с PFAS.

„Трябва внимателно да оценяваме тези химикали, които се използват в инфраструктурата за устойчива енергия. Трябва да ги оценяваме сега, преди това да се превърне в по-широко разпространен проблем. Имаме възможност наистина да използваме максимално идеята за устойчивост.“

казва Гуелфо

Компании, сред които 3M, Solvay и Arkema, или притежават патенти за bis-FASIs, или рекламират тяхното производство или употреба се казва в проучването. Учените фокусират изследванията си върху райони в близост до производствените заводи на компаниите в Минесота и Кентъки в САЩ, както и Антверпен в Белгия и Салиндра, във Франция.

3М произвежда PFAS от десетилетия и миналата година се съгласи на споразумение за 10 млрд. долара с американски градове и селища във връзка с твърденията им, че компанията вечно замърсява питейната вода с химикали. 3M заяви, че ще прекрати производството на всички PFAS до края на 2025 година.