जापान ने पुराने EV बैटरियों से 90% तक lithium रिकवर करने की विधि विकसित की

 (tech.supercarblondie.com)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 4 시간 전 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • जापान की एक recycling facility ने पुराने EV बैटरियों से करीब 90% lithium रिकवर किया है, जिससे 50% से कम recovery rate वाले मौजूदा तरीकों की तुलना में प्रदर्शन काफी बेहतर हुआ है
  • मौजूदा sodium hydroxide की जगह रिकवर किया गया lithium hydroxide इस्तेमाल करके black mass को नई बैटरियों में दोबारा उपयोग योग्य high-purity lithium में बदला जाता है
  • यह प्रक्रिया न केवल high recovery rate देती है, बल्कि मौजूदा recycling technology की तुलना में carbon emissions को लगभग 40% तक घटा सकती है
  • बैटरी minerals का अधिकांश हिस्सा import करने वाला जापान घरेलू lithium recycling के जरिए import dependence घटा सकता है और supply chain stability बढ़ा सकता है
  • आधिकारिक recycling system में आने वाली पुरानी lithium-ion batteries की हिस्सेदारी केवल 14% के आसपास है, इसलिए collection infrastructure के विस्तार की जरूरत है; 2027 तक production capacity बढ़ाने और 2035 तक हर साल कई दसियों हज़ार टन material निकालने की योजना है

recovery rate बढ़ाने वाली recycling process

  • जापान की recycling facility ने पुरानी बैटरियों से लगभग 90% lithium निकालने में सफलता पाई है
    • मौजूदा process में lithium recovery rate अक्सर 50% से कम रहता है
    • रिकवर किए गए lithium को नई बैटरियों में फिर से इस्तेमाल किए जा सकने वाले high-purity material के रूप में process किया जाता है
  • इस process का मुख्य बिंदु मौजूदा sodium hydroxide को रिकवर किए गए lithium hydroxide powder से बदलना है
    • इस chemical बदलाव के जरिए battery waste black mass को high-purity lithium में बदला जाता है
    • मौजूदा recycling technology की तुलना में carbon emissions लगभग 40% तक कम किए जा सकते हैं

supply chain पर असर और विस्तार की शर्तें

  • lithium, EV battery का एक प्रमुख raw material है, और इसकी mining में भारी लागत व energy लगती है, साथ ही geopolitical issues भी जुड़े होते हैं
  • बैटरी minerals का अधिकांश हिस्सा import करने वाला जापान घरेलू recycling के विस्तार से import dependence घटा सकता है और supply chain को स्थिर बना सकता है
  • लेकिन वास्तविक विस्तार के लिए पुरानी बैटरियों की कम collection rate में सुधार करना जरूरी होगा
    • फिलहाल जापान में आधिकारिक recycling system में आने वाली पुरानी lithium-ion batteries केवल 14% के आसपास हैं
    • इसे समर्थन देने के लिए collection infrastructure का बड़े पैमाने पर विस्तार जरूरी है
  • 2027 तक production capacity बढ़ाने और 2035 तक हर साल कई दसियों हज़ार टन material निकालने की योजना है
  • अगर इसे बड़े पैमाने पर सफलतापूर्वक लागू किया गया, तो EV battery production, reuse और battery waste processing के तरीके साथ-साथ बदल सकते हैं

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1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 4 시간 전
Hacker News की राय

  • लेख में किसी विश्वविद्यालय, शोध संस्थान, वैज्ञानिक के नाम या supporting links का बिल्कुल ज़िक्र नहीं है, इसलिए यह भरोसा नहीं जगाता कि वाकई ठोस जानकारी दे रहा है
    ज़्यादा जानकारी TechSpot लेख में दी गई है

    • अमेरिका की Redwood Materials पहले ही कह चुकी है कि वह सालाना करीब 2.5 लाख EV के बराबर बैटरियों से 95% lithium recover करती है
      EV batteries इतनी बड़ी और महंगी होती हैं कि उनके landfill में जाने की संभावना कम है; बल्कि जापान अगर छोटी lithium batteries को आसानी से फेंकने से रोकने वाली policy बनाए, तो वास्तविक waste reduction में शायद ज़्यादा मदद मिलेगी
    • लगता है प्रकाशित site की प्रकृति पर ध्यान नहीं दिया गया
    • शीर्षक में “up to” शब्द बहुत कुछ छिपाता हुआ लगता है
    • AI-generated low-quality content बढ़ने के बाद से लेखों को तेज़ी से scan करने की क्षमता खास तौर पर बहुत काम आती है
    • TechSpot लेख भी अब भी कमजोर है
      ऐसा लगता है कि वह high lithium reuse rate हासिल करने के लिए अलग-अलग दो चरणों—battery recycling और lithium recovery—को गड़बड़ा रहा है

  • batteries से high recovery rate होना हैरानी की बात नहीं है
    मूल रूप से lithium को elemental state में mine नहीं किया जाता; processes low-purity raw materials से extraction के लिए design की गई हैं, जबकि lithium batteries बहुत high-purity raw material होती हैं
    मुख्य बात यह है कि recycling process network कब आर्थिक रूप से viable बनता है, और lead-acid batteries भी इसी तरह की प्रक्रिया से गुज़री हैं और आज practically 100% recycle होती हैं

    • inert rock में trace lithium निकालने और refined metals के मिश्रण से lithium salt recover करने के बीच एक order of magnitude से भी ज़्यादा कठिनाई का अंतर हो सकता है
      lead-acid batteries इतनी मजबूत होती हैं कि gloves पहने हाथों से positive और negative plates अलग की जा सकती हैं—कुछ-कुछ pizza से pepperoni अलग करने जैसा; लेकिन lithium cells से specific protein निकालना Bologna sausage से निकालने जैसा है, और वह पदार्थ हवा के संपर्क में आते ही आग पकड़ने के करीब होता है
    • अमेरिका ने lead processing regulations कड़े करते हुए lead-acid battery recycling को विदेशों में shift किया है
      auto और battery industries ने enforcement और inspection ढीले होने वाले, और जहां workers को jobs की सख्त ज़रूरत होती है, ऐसे देशों पर health damage थोप दिया
      New York Times का Mexico वाला लेख और Africa lead poisoning लेख देखने लायक हैं
    • जिन materials को elemental state में mine नहीं किया जाता, उनमें भी कई ऐसे हैं जिन्हें recycle करना worth नहीं होता
      lithium का मुख्य फायदा यह है कि यह standardized chemical composition के साथ बड़े पैमाने पर इस्तेमाल होता है
    • जापान जैसे छोटे भूभाग और सीमित lithium व rare-earth resources वाले देशों के पास recycling में निवेश करने की बड़ी वजह है, और Netherlands, Switzerland, Germany पर भी यही logic लागू होता है
      दुर्लभ rare earths और metals को recycle करके supply independence बनाए रखने के लिए थोड़ी अधिक cost भी सहन की जा सकती है, और Switzerland व Denmark का thorium research collaboration भी इसी संदर्भ में देखा जा सकता है
    • solvent में lithium hexafluorophosphate electrolyte को recycle करते समय lithium से ज़्यादा hexafluorophosphate मुश्किल होता है
      यह बहुत reactive और hygroscopic होता है, और पानी से संपर्क होने पर toxic और corrosive hydrogen fluoride छोड़ता है; इसलिए अगर lithium supply बेहद कम न हो, तो economics कमजोर हो सकती है
      फिर भी जल्द ही waste batteries बहुत बड़ी मात्रा में आने वाली हैं, इसलिए recycling करनी ही होगी, लेकिन लेख में ज़रूरी details नहीं हैं

  • लेख यह साफ़-साफ़ नहीं बताता कि इस company की technology मौजूदा तरीकों से अलग क्या करती है, और यह भी छोड़ देता है कि अमेरिका, EU और चीन में पहले से कई companies batteries recycle कर रही हैं
    competitors भी similar या higher recovery rates हासिल करते हैं, इसलिए 90% कोई खास बात नहीं, और natural ore deposits की तुलना में कहीं ज़्यादा concentrated batteries से 10% lithium खो देना बड़ा loss है
    अभी recycling industry को रोकने वाला मुख्य factor technology नहीं, बल्कि recycle करने के लिए waste batteries की कमी है
    पिछले 10 वर्षों में बनी ज़्यादातर batteries अभी भी इस्तेमाल में हैं, और कुछ storage systems में फिर से करीब 10 साल तक इस्तेमाल हो सकती हैं; इसलिए recycling को profitable large-scale raw-material source बनने में शायद एक और generation लगेगी
    ऊपर से cobalt, nickel, copper, graphite आदि भी साथ में recover करने होंगे

    • इसलिए disposable lithium battery devices पर regulation की ज़रूरत है
      environment में फेंके जाने वाले disposable e-cigarettes की तरह, lead-acid batteries के समान नए product खरीदते समय पुरानी battery return कराना या deposit charge करना चाहिए
      सड़क पर फेंके गए e-cigarettes उठाकर return करने और deposit बचाने के लिए लोगों को incentivize भी किया जा सकता है

  • यह कोई breakthrough result नहीं है, और लेख में ऐसी details भी नहीं हैं जो उसके news value को support करें; समझ नहीं आता कि ऐसा लेख Hacker News के top पर क्यों पहुंचा
    ज़्यादा meaningful material यह paper है, जिसने दिखाया कि LFP materials की circular system को scalable और cost-efficient तरीके से पूरा करते हुए high lithium recovery rate और environmental responsibility दोनों हासिल किए जा सकते हैं

    • sodium hydroxide की जगह इस्तेमाल किए गए lithium hydroxide के रंग का महत्व क्या है, यह भी समझ नहीं आता
      दोनों सफेद होते हैं

  • Mercedes ने 2024 में एक ऐसा plant खोला था जो पूरी battery के 96% recycling rate का दावा करता है, इसलिए जापानी technology कितनी बड़ी breakthrough है, इस पर सवाल है
    इसे Mercedes-Benz के Kuppenheim recycling plant परिचय में देखा जा सकता है

  • इस सामग्री के अनुसार, lithium recovery rate का industry standard 90% है, और recovery व extraction अलग-अलग concepts हैं
    carbonation process इस्तेमाल करने वाली कुछ facilities पहले ही 95% से ऊपर हासिल कर चुकी हैं

    • वही बात XCancel link पर भी देखी जा सकती है
    • जानना चाहूंगा कि recovery process में कौन-से non-renewable resources और catalysts standard तौर पर इस्तेमाल होते हैं, और मूल material में वापस लाने की प्रक्रिया में क्या consume होता है
    • मौजूदा EV adoption stage में recycle करने लायक मात्रा ही कम है, और LFP व sodium-ion batteries में केवल material value के आधार पर recycling से profit निकालना मुश्किल है
      फिर भी इन्हें electronic waste के रूप में process करना होगा
      संबंधित सामग्री EV battery recycling economics, EV battery lifespan, HN discussion 1, HN discussion 2 में देखी जा सकती है

  • जापान 2010 से चीन के rare earth export restrictions को सबसे पहले झेलने वाले देशों में से एक रहा है
    Senkaku Islands Chinese fishing boat collision incident और China की supply chain dominance पर Japan की response को देखें, तो लगता है कि इस झटके के बाद कई तरह की policies बनाई गईं
    Toyota का China supply chain पर कम निर्भर fuel cell electric vehicles (FCEV) के development पर focus करना भी उन्हीं में से एक था, लेकिन इससे बने gap में Chinese और American companies ने battery electric vehicle market share बढ़ाया हो सकता है
    हालांकि आगे की स्थिति के हिसाब से यह भी संभव है कि FCEV और Japan की choice अंततः सही साबित हो

    • Japan और बाकी दुनिया में plug-in hybrid, hydrogen fuel cell और सामान्य electric vehicle markets का इतना अलग-अलग तरीके से evolve होना हैरान करने वाला है
      California के hydrogen filling stations अजीब लगते थे, लेकिन Japan government और companies के गठजोड़ द्वारा बनाए गए infrastructure और vehicle ecosystem को जानने के बाद यह Japan में ही मौजूद किसी alternate history जैसा दिखता है
    • यह समझना मुश्किल है कि hydrogen आखिर में winner कैसे बन सकता है
      अभी hydrogen असल में oil में एक extra process जोड़ने जैसा है, और efficient electrolysis के लिए iridium, platinum जैसे बेहद rare materials या continuous high-temperature electrolysis के लिए special ceramics चाहिए
      शक है कि ऐसी structure oil और batteries की जगह ले पाएगी या नहीं
    • समझ नहीं आता कि Japan के hydrogen पर सब कुछ दांव लगाने वाली सामान्य धारणा इतनी लंबे समय तक कैसे बनी रही
      Toyota ने पिछले 10–20 वर्षों में जितनी passenger FCEV बेची हैं, वे अधिक से अधिक लगभग 20,000 units हैं, जो Prius की एक quarter sales के एक-चौथाई से भी कम है
      यह शुरू से ही बढ़ा-चढ़ाकर पेश किए गए futurism के करीब था, और इसे फैलाने वाले लोग reality से बहुत परिचित नहीं लगते
    • FCEV का मतलब Fuel Cell Electric Vehicle है
    • Japan एक island nation है जिसके पास घरेलू energy resources नहीं हैं और जो international energy market पर पूरी तरह निर्भर है; इसलिए बड़े nuclear accident के बावजूद उसे nuclear power expansion को फिर से चुनना पड़ा, इसकी पृष्ठभूमि यही है
      अगर fossil fuels प्रचुर हों या सस्ती lithium batteries मिल सकें तो FCEV rational नहीं है, लेकिन hydrogen को कम resource bottleneck वाला energy storage medium मानें तो यह कुछ हद तक जायज हो जाता है

  • EV batteries को grid storage के रूप में reuse करने की कोशिश कर रही companies used batteries पर्याप्त मात्रा में हासिल नहीं कर पा रहीं
    capacity 80% से नीचे गिरने पर भी storage में उन्हें कई साल इस्तेमाल किया जा सकता है, क्योंकि असल battery lifespan पहले मानी गई अवधि से कहीं ज्यादा लंबी है

    • लेकिन battery कितने समय तक चलती है, यह industry को आखिरकार handle करनी पड़ने वाली कुल recycling volume को कम नहीं करता

  • जानना चाहूंगा कि क्या इस article को original NHK World article से replace किया जा सकता है

    • NHK World पर April video के अलावा कुछ नहीं मिल रहा, और अभी link किया गया article भी April में लिखा गया था तथा काफी sensational है
      यह पुरानी खबर होने की संभावना ज्यादा है

  • Lithium EV battery की value का केवल एक हिस्सा है; nickel, cobalt और graphite कहीं ज्यादा महंगे हैं, और copper व aluminium की भी बड़ी value है
    अगर अधिकांश key materials को effectively recover नहीं किया जा सके, तो इसे पर्याप्त recycling कहना मुश्किल है
    इसके अलावा यह उपलब्धि कोई खास भी नहीं है; Redwood Materials कहती है कि वह lithium-ion batteries से nickel, cobalt, copper, aluminium, lithium और graphite को औसतन 95% से अधिक recover कर सकती है
    अधिक जानकारी Redwood Materials की recycling guide में है

    • Japan को अपने आसपास उपलब्ध resources का उपयोग करना पड़ता है, इसलिए हर possible option की जांच के लिए recycling research जारी रखने की वजह है
    • battery supply chain nickel और cobalt से जुड़ी कई समस्याओं के कारण काफी पहले से NMC chemistry से दूर जा रही है
    • nickel, cobalt, copper और aluminium पहले ही लगभग पूरी तरह recycle हो रहे हैं, graphite को लेकर निश्चित नहीं हूं
      सबसे कठिन है lithium recycling, और यह अभी पूरी तरह solve नहीं हुई है; इसलिए निकट भविष्य में बड़े पैमाने पर discard होने वाले lithium electrolytes पर focus करना तर्कसंगत है