近几十年来,消费产品越来越依赖电池供电。这种转变也发生在电动汽车和智能基础设施等新产品类别中。

对电池技术的依赖导致锂、锌、钴和锰等原材料的开采呈指数级增长。近年来,开采和处理如此大量的金属对环境造成越来越大的污染。
但这种现状并非不能改变,无处不在的微能量收集,就可以成为以整体方式解决问题的最佳方案。
电池废料污染

电池危险废物污染
据Business Insider称,过去5年锂年产量翻了一番多,其提取具有严重的环境后果。在智利、刚果和西藏,对当地生态、水污染和土地退化的不可逆转的破坏迫使数十万当地社区成员放弃他们的祖传土地。
与此同时,近年来,处理如此大量的电池正成为一项重大的环境挑战。

每年处理150亿个原电池,污染了超过30万平方公里的土地,大约相当于德国的面积。
澳大利亚国立大学 (Australian National University) 研究人员进行的一项研究发现,电池处理对海洋生态具有极其有害的影响。
一节AAA原电池可污染多达400升的水和20平方米的土地。丢弃电池的不良影响往往超出环境影响,仅在美国,每年就有超过3500例儿童吞食纽扣电池的报告。随着我们对电池的依赖逐年增加,这些影响只会变得更糟。
锂产量
智能基础设施的发展在很大程度上依赖于无处不在的传感器,这些传感器通常由碱性一次性电池供电。
Statista预测到2025年将有超过700亿台连接设备。考虑到电池需要的能量是其所能提供的能量的50倍,因此延长我们使用的每个电池的使用寿命至关重要。
最近的可持续发展趋势
最近的消费趋势和对可持续产品和服务的需求已经开始扭转潮流。有研究人员认为,客户忠诚度将受到公司对可持续发展承诺的高度控制 。现代消费者甚至愿意支付溢价以换取更低的环境足迹。
最近在不同人群中进行的一项调查表明,三分之一的人愿意为可持续产品支付比原价高25%的价格。研究发现,与其他年龄组相比,Z世代愿意多支付50%到100%。

能量收集的影响
看待这个问题的另一种方法是专注于延长电池寿命,而不是试图提高回收率和流程。
此处的能量收集是指有效利用环境能源(如太阳能、温度梯度、射频和振动)为设备供电,从而使设备摆脱电池限制。
目前,国内外已有多家企业展开能量采集技术的应用研究,例如飞英思特科技、晶科能源、隆基股份等,皆拥有丰富的技术储备和产品研发经验。

Statista预计到2023年底将有215亿个物联网传感器,这大致相当于许多额外的原电池。平均市售电池寿命为5年,我们每年将更换和丢弃超过40亿个电池。
通过能量收集,人们可以大大减少废弃电池的数量,从而对世界生态产生积极影响。下图提供了在上述情况下集成能量收集的综合环境效益。

从上图可以明显看出,能量收集的广泛采用可以对环境和总拥有成本产生重大的积极影响。
能量收集不仅减少了最终进入垃圾填埋场的电池数量,还降低了开采原材料的数量,从而改善了整个价值链。
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