في عالمنا اليوم، وفي ظل التحول العالمي في مجال الطاقة والسعي لتحقيق أهداف الكربون المزدوج، تشهد صناعة البطاريات ثورةً جذريةً في التنمية الخضراء. ويشمل هذا التطور الأخضر جميع جوانب الصناعة، بدءًا من المواد المستخدمة وعمليات الإنتاج وصولًا إلى إعادة تدوير البطاريات المستعملة. وتشارك الشركات بنشاط في الحد من الأثر البيئي وتعزيز الاستدامة عبر سلسلة القيمة بأكملها.
1. البدائل المادية الصديقة للبيئة: أساس التنمية الخضراء
استكشاف المواد الخام المتجددةتسعى بعض الشركات إلى بدائل غير تقليدية، وهي خطوة حاسمة في التنمية الخضراء. على سبيل المثال، تستخدم شركة حزب العدالة والتنمية عين اليابانية الكربون العضوي من نفايات القطن النسيجية لصنع أقطاب البطاريات. لا يقتصر هذا النهج على تقليل الاعتماد على المعادن النادرة مثل الليثيوم والكوبالت، بل يوفر أيضًا شحنًا أسرع وعمرًا افتراضيًا أطول. ويمثل هذا النهج مسارًا جديدًا لتطبيق المواد الصديقة للبيئة في التنمية الخضراء.
ابتكار فاصل عالي الأداء:فواصل تايهو تكس المطلية بالأراميد، المصنوعة من بوليمرات مقاومة لدرجات الحرارة العالية، تعزز سلامة البطاريات وطول عمرها، مع تقليل استخدام المذيبات في الإنتاج. تُستخدم هذه الفواصل في السيارات الفاخرة مثل تيسلا موديل إس، مما يُسهم في تطوير الفواصل الصديقة للبيئة وعالية الأداء.
تعزيز مادة القطب السالب:تتبنى الصناعة تقنية الأقطاب السالبة المصنوعة من السيليكون والكربون لتعزيز كثافة الطاقة وتقليل استخدام المواد. وتخطط شركة كاتل لإطلاق الجيل الثاني من بطاريات أيونات الصوديوم في عام ٢٠٢٥، بتصميم هجين من الليثيوم والصوديوم لتخفيف الضغط على موارد الليثيوم.
الثاني. الطاقة - التوفير وتقليل الاستهلاك: مفتاح التنمية الخضراء
معدات الإنتاج المُحسّنة:يعمل جهاز إزالة الرطوبة منخفض نقطة الندى جيفنغ من شركة جيا شنغ بيئة، والذي يستفيد من خوارزميات الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا المضخات الحرارية لاستعادة الحرارة المهدرة، على خفض استخدام طاقة إزالة الرطوبة في ورش العمل التي تستخدم بطاريات الليثيوم بنسبة 40%، مما يوفر ملايين الدولارات سنويًا لكل منشأة.
تصميم العملية الأمثلوفقًا للمواصفات الفنية الموفرة للطاقة لإنتاج بطاريات أيون الليثيوم، تُخفّض شركات دي دي اتش استهلاك الطاقة عبر خطوط إنتاج مركزية، وطرق نقل أقصر، وأنظمة استعادة الحرارة. على سبيل المثال، تصل نسبة استعادة المذيبات في تجفيف طلاء الأقطاب الكهربائية إلى 99%، مما يُقلل الانبعاثات واستهلاك الطاقة.
عملية تحويل استهلاك الطاقة العاليبالنسبة لعملية الكربنة الجرافيتية كثيفة الطاقة (60% - 70% من إجمالي استخدام الكهرباء)، تعتمد الشركات على تقنية الكربنة المستمرة، مما يؤدي إلى خفض استهلاك الطاقة في الوحدة إلى أقل من 5000 كيلووات ساعة لكل طن من 8000 كيلووات ساعة، ودمجها مع الكهرباء الخضراء لمزيد من تقليل البصمة الكربونية.
ثالثًا: الحد من التلوث والاقتصاد الدائري: أساسيان للتنمية الخضراء
كفاءة استخدام البطاريات - إعادة تدوير البطارياتتسترد معدات التكسير والفصل الكهربائية من شركة جيري إنفايرونمنتال 98% من معادن مثل الليثيوم والنيكل والكوبالت، بنسبة نقاء 98% وبطاقة إنتاجية تبلغ 20,000 طن سنويًا. أما شركة رويدا نيو إنرجي، فتحقق، من خلال المعالجة المائية المعدنية والاستخراج في خطوة واحدة، معدل استرداد لليثيوم بنسبة 96.8% مع انبعاثات متوافقة، حيث تعالج 124,000 طن من البطاريات المستعملة سنويًا.
الاستخدام المغلق لنفايات الإنتاجبعض الشركات تُنشئ حلقة مغلقة بين الإنتاج وإعادة التدوير والتجديد. على سبيل المثال، تُفكك شركة رويدا للطاقة الجديدة البطاريات الثلاثية المستهلكة لصنع مواد أولية للبطاريات الجديدة، مما يُنشئ سلسلة كاملة من الموارد وإعادة التدوير.
عمليات الإنتاج النظيفة:تم اعتماد تقنية الأقطاب الكهربائية الجافة والمواد الرابطة المائية لتقليل استخدام المذيبات. وقد طبقتها شركات رائدة مثل كاتل وBYD في خطوط الإنتاج الضخم.
رابعًا: التعاون الكامل بين الصناعات والسلاسل والمسؤولية الموسعة: دفع عجلة التنمية الخضراء
إدارة دورة الحياة الكاملةقامت شركة شاندونغ ديجين للطاقة الجديدة ببناء سلسلة كاملة من وحدات تخزين الطاقة الكهربائية، حاصلة على شهادة الاتحاد الأوروبي للبصمة الكربونية. تستخدم شركة رويدا للطاقة الجديدة تقنيات الجيل الخامس والذكاء الاصطناعي لتتبع مسار البطارية، حيث تتتبع مسار كل خلية بالكامل.
تطوير التجمعات الصناعية الإقليمية:نينغشيا، بمناخها الجاف وحدودها الخضراء - الطاقة، تعمل على تطوير سلسلة متكاملة من المواد - البطارية - إعادة التدوير، مما يجذب شركات مثل شانشان طاقة وSinchem مجموعة لتعزيز التآزر الإقليمي في التصنيع الأخضر.
معالجة العوائق البيئية الدولية:لتلبية متطلبات الاتحاد الأوروبي المتعلقة ببصمة الكربون للبطاريات، تعمل الشركات الصينية على تعزيز قدرتها على توليد الطاقة الخضراء في الخارج. تمتلك شركة جيا شنغ للبيئة فرعًا في المجر، ويعمل مصنع شركة كاتل في ألمانيا بالطاقة المتجددة بنسبة 100%، مما يُسهّل التوسع الأخضر في الخارج.
خامسًا: التحديات والتوجهات المستقبلية للتنمية الخضراء
على الرغم من التقدم الملحوظ، تواجه الصناعة فائضًا في الطاقة الإنتاجية وتجانسًا في المنتجات. تشمل أولوياتها المستقبلية ما يلي:
تسويق بطاريات الحالة الصلبة:من المتوقع أن يتم تنفيذ هذا المشروع بحلول عام 2025، مما سيؤدي إلى تقليل مخاطر تلوث الإلكتروليت بشكل أكبر.
التمكين الرقمي:استخدام الذكاء الاصطناعي لضبط معايير الإنتاج للتحكم الدقيق في الطاقة والانبعاثات.
تنسيق السياسات:التوافق مع خطة عمل ترقية المعدات الضخمة للتخلص التدريجي من القدرة المتخلفة وتوجيه الأموال إلى البحث والتطوير في مجال التكنولوجيا الخضراء.
خاتمة
رحلة صناعة البطاريات نحو التنمية الخضراء هي تحول شامل يشمل علوم المواد والتصنيع ونماذج الأعمال. من استعادة المعادن النفيسة من مسحوق أسود إلى استخدام بدائل القطن للجرافيت، تُثبت الشركات أن الأهداف البيئية والاقتصادية يمكن أن تتكامل في سعيها نحو التنمية الخضراء. مع تكثيف الجهود العالمية لتحقيق الحياد الكربوني، سيكون الابتكار المستمر والتعاون على مستوى السلسلة الكاملة أمرًا ضروريًا للانتقال من التصنيع الأخضر إلى التصنيع الأخضر، مما يدفع عجلة التنمية العالمية المستدامة.
