DISKUSJON

DISKUSJON. En livssyklusanalyse viser at andre materialer enn kobolt bidrar mest til de generelle helseeffektene til battericellen langs forsyningskjeden. Vår studie viser at det trengs flere tiltak enn bare å erstatte kobolt i batterier, skriver tre forskere ved Chalmers teknologiske høyskole.

Litium-ion-batterier har blitt kritisert for deres koboltinnhold, som delvis utvinnes under tøffe arbeidsforhold. Våre beregninger viser imidlertid at utslipp fra gruvedrift for andre metaller kan være de største bidragsyterne til uheldige helseeffekter over levetiden til et litium-ion-batteri. Det trengs derfor et bredere spekter av tiltak for å gjøre Li-ion-batterier mer helsevennlige.

Hegemoniet til forbrenningsmotoren er over. Overgangen til elbiler går raskt, noe som vil redusere klimagasser og andre utslipp, spesielt hvis kjøretøyene lades med fossilfri strøm. Men litium-ion-batteriet, hovedkomponenten bak konverteringen, har forbedringspotensial.

I tillegg til litium inneholder de fleste Li-ion-batterier også grafitt, mangan, nikkel, kobber og kobolt. Kobolt brukes som katodemateriale i høyytelses litium-ion-batterier og har vært knyttet til tøffe arbeidsforhold, alvorlige ulykker og barnearbeid i småskala gruvedrift i Den demokratiske republikken Kongo. Rundt 70 prosent av verdens koboltutvinning foregår i Kongo, 20 prosent av dette er småskala.

Flere organisasjoner og forskere har foreslått beste praksis for sikkerhet i småskala koboltgruvedrift, og noen hevder til og med at kobolt er helt utelukket fra litium-ion-batterier. En trend er å redusere andelen kobolt og øke andelen nikkel i typen litium-ion-batterier der begge elementene er inkludert, kalt nikkel-mangan-kobolt (NMC) batterier.

Studien fant at andre materialer bidro like mye til den generelle helseeffekten av battericellen langs forsyningskjeden som kobolt.

Vi gjennomførte nylig en livssyklusanalyse der vi inkluderte alle ledd i produksjonen av et NMC Li-ion-batteri, fra utvinning av råmaterialer (som metaller) til produksjon av selve battericellen.

Målet vårt var å kvantifisere og oppsummere alle uheldige helseeffekter gjennom livssyklusen. Både arbeidsulykker og helseeffekter som følge av utslipp av giftige stoffer, partikler, stoffer som bryter ned ozonlaget og klimagasser er inkludert.

Helseeffekter ble kvantifisert som disability-adjusted life years (DALYs), en indikator utviklet av Verdens helseorganisasjon med sikte på å nøyaktig sammenligne ulike typer uheldige helseeffekter.

Studien viste at andre materialer bidro like mye som kobolt for generelle helseeffekter for battericeller langs forsyningskjeden. Det største bidraget (ca. 30 %) kom fra nikkel, hovedsakelig på grunn av utslipp av giftige tungmetaller og svovel fra utvinningen.

På delt andreplass (ca. 20 prosent av bidraget) kom kobber, også på grunn av utslipp av giftige tungmetaller og svovel ved utvinning.

Ved siden av kobber på andreplass (ca. 20 % av bidraget), kom kobolt, hovedsakelig på grunn av dødsulykker i småskala koboltgruver i Kongo.

I analysen ble alle helseeffekter behandlet likt uavhengig av hvem som er rammet. Arbeidsulykker i Kongo har åpenbare ofre: arbeiderne. Snarere påvirker helseeffektene av utslipp til vann og luft befolkningen generelt, i områder der gruvene ligger eller globalt, for eksempel gjennom klimaendringer.

Basert på vår studie anbefaler vi et bredere spekter av tiltak for å redusere helseeffektene av litium-ion-batterier, fremfor et ensidig fokus på kobolt.

I likhet med andre studier som er utført, anbefaler vi tiltak for å oppnå beste sikkerhetspraksis i småskala koboltgruvedrift, spesielt for å redusere dødsulykker. Videre kan klare krav for å redusere utslipp fra nikkel- og kobbergruvedrift føre til betydelig lavere samlede helseeffekter.

På sikt er det også viktig å satse videre på resirkulering, for å øke andelen resirkulert materiale (spesielt nikkel, kobber og kobolt) og dermed redusere andelen utvunnet primærmateriale med tilhørende helseeffekter.

Sammen kan disse tiltakene klart redusere de generelle helseeffektene av litium-ion-batterier, i motsetning til bare å erstatte kobolt med nikkel.

Richard Arvidsonprofessor

Stille hjerteDoktorgrad student

Anders Nordelöfprofessor

Aktiv i Institutt for miljøsystemanalyse, Chalmers tekniske høyskole

Den vitenskapelige artikkelen Kvantifisering av livssyklusens helseeffekter av et koboltholdig litiumionbatteri er publisert i International Journal of Life Cycle Assessment.