A drop of gasoline, a match, and a battery, all store energy— but, after each expends its energy, only the battery is recyclable. That's because, chemically speaking, a dead battery is actually not that different from a fresh one.
หยดน้ำมัน ไม้ขีดไฟ และแบตเตอรี่ ล้วนจุพลังงาน แต่หลังจากที่พลังงานถูกใช้ มีเพียงแบตเตอรี่ที่สามารถนำกลับไปใช้ได้อีก ในทางเคมีนั่นเป็นเพราะ แบตเตอรี่ที่หมดแล้วไม่ได้ต่าง จากแบตเตอรี่ใหม่
Most of the batteries we use today take advantage of the fact that some metals like to release electrons and others like to accept them.
แบตเตอรี่ส่วนใหญ่ที่เราใช้ในปัจจุบัน ใช้ประโยชน์จากโลหะบางตัวที่ปล่อยอิเล็กตรอน และบางตัวที่จะรับ
For example, in a typical alkaline double-A battery, zinc metal reacts with hydroxide ions, changing into zinc oxide and releasing electrons at the negative terminal. The electrons travel through, say, a light bulb, and then return to the battery at the positive terminal, where they’re accepted by manganese dioxide.
ยกตัวอย่างเช่น ในถ่าน AA โลหะสังกะสีมีปฏิกิริยากับ ไฮโดรออกไซด์ไอออน ซึ่งเปลี่ยนเป็นซิงค์ออกไซด์ และปล่อยอิเล็กตรอนที่ขั้วลบ เหล่าอิเล็กตรอนเดินทางผ่านหลอดไฟ และกลับไปยังขั้วบวกของถ่าน ที่ที่จะถูกรับโดยแมงกานีสไดออกไซด์
Different batteries use different combinations of metals, and sometimes non-metals like graphite, but the basic idea is to use a pair of chemical reactions to generate a stream of electrons.
ถ่านแต่ละประเภทใช้โลหะแตกต่างกันไป และบางครั้งแบบไร้โลหะเช่น แกรไฟท์ แต่ไอเดียหลักคือการใช้คู่ปฏิกิริยาเคมี เพื่อที่จะสร้างกระแสอิเล็กตรอน
Almost all batteries, even single-use batteries, are theoretically rechargeable. That's because the metals and other chemicals are still right there. That’s very different than in, say, gasoline, where the liquid hydrocarbon molecules are converted to gases. You can't convert exhaust back into gasoline, but, with some work you can convert, say, zinc oxide back to zinc.
แบตเตอรี่เกือบทั้งหมด รวมถึงประเภทใช้ครั้งเดียว สามารถชาร์จได้ในเชิงทฤษฎี นั่นเป็นเพราะ เหล็กและสารเคมียังคงอยู่ ซึ่งแตกต่างมากจากน้ำมันเบนซิน ที่โมเลกุลของไฮโดรเจนเหลวถูกแปลงเป็นก๊าซ คุณไม่สามารถแปลงไอเสีย กลับเป็นน้ำมันเบนซิน แต่ด้วยขั้นตอนนิดหน่อย คุณก็แปลงได้นะ อย่าง ซิงค์ออกไซด์ กลับเป็น สังกะสี
So then what's the difference between these and these?
แล้วอะไรคือความต่างระหว่าง สิ่งนี้ กับ สิ่งนี้
The short answer is that trying to recharge a single-use battery doesn’t just force these reactions to run in reverse. It also results in a bunch of side reactions that produce useless contaminants, reducing a battery’s capacity; and it could even damage the internal structure of the battery, leading to a loss of electrical contact and failure.
คำตอบสั้นๆก็คือ ความพยายามที่จะชาร์จแบตเตอรี่ใช้ครั้งเดียว ไม่สามารถที่จะควบคุมปฏิกิริยา ให้เกิดย้อนกลับ นี่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียง ที่ผลิตสารปนเปื้อนไร้ประโยชน์ ซึ่งลดความจุของแบตเตอรี่ และส่งผลเสียต่อ โครงสร้างภายในของแบตเตอรี่ นำไปสู่ความเสียหายของหน้าสัมผัสไฟฟ้า และล้มเหลวในที่สุด
Rechargeable batteries are engineered to avoid these issues. Look at this lithium-ion battery. Both sides have an atomic-level structure that you can imagine as lots of docks. So when the battery is powering something, the lithium “ships” give up their electrons to power the circuit, and then sail over to the other side of the battery, dock in an orderly, organized way, and meet up with their now-lower-energy electrons. When the battery is being charged, the opposite happens. Over the course of hundreds, sometimes thousands, of charge cycles, some of the lithium ion ships sort of veer off course and engage in side reactions, producing stuff that increases the internal resistance of the battery, which in turn makes it lose efficiency and power until it inevitably dies.
แบตเตอรี่ที่ชาร์จได้ ถูกออกแบบให้หลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ ลองดูที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ทั้งสองด้านมีโครงสร้างระดับอะตอม คล้ายกับท่าเรือ เมื่อแบตเตอรี่จ่ายพลังงานให้บางอย่าง เรือลิเธียมก็จะยกอิเล็กตรอนของพวกเขา เพื่อจ่ายไฟให้วงจร จากนั้นล่องไปยังอีกด้านนึงของแบตเตอรี่ เทียบท่าตามลำดับอย่างมีระเบียบ และไปเจอกับอิเล็กตรอนของพวกเขา ที่ตอนนี้พลังงานต่ำ เมื่อแบตเตอรี่ถูกชาร์จ สิ่งตรงกันข้ามก็เกิดขึ้น หลังจากวงจรชาร์จเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า เรือลิเธียมไอออนบางลำก็เริ่มออกนอกเส้นทาง และมีปฏิกิริยาข้างเคียง ผลิตสิ่งที่เพิ่มการต่อต้านภายในแบตเตอรี่ ซึ่งทำให้สูญเสียประสิทธิภาพและพลังงาน จนกระทั่งไม่สามารถใช้งานต่อได้
Even when that happens, you can bring dead batteries back to life— whether they’re rechargeable or not— by recycling them. The heart of most battery recycling is a process called smelting, which is basically just melting the metallic parts. This drives off impurities, returning metals back to their initial, orderly state.
แม้ว่าเหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้น คุณก็ยังช่วยให้แบตเตอรี่ฟื้นกลับมาได้ ไม่ว่าจะเป็นประเภทชาร์จได้หรือไม่ โดยการนำกลับมาใช้อีกครั้ง ขั้นตอนสำคัญนี้เรียกว่า การหลอม ซึ่งก็แค่การละลายส่วนโลหะ นี่เป็นการเอาสิ่งปนเปื้อนออก กลับเป็นโลหะเดิมที่ไม่ถูกเจือปน
Unfortunately, in many countries you can’t just toss household batteries in with your regular recycling. You have to take them to a battery collection point or recycling center. Same goes for more complicated rechargeable batteries: you need to bring them to a collection point or send them back to the company you bought them from.
น่าเสียใจ ในหลายประเทศ คุณไม่สามารถทิ้งแบตเตอรี่ เฉยๆไปกับขยะรีไซเคิลทั่วไป คุณต้องนำไปที่จุดรวบรวมแบตเตอรี่ หรือ ศูนย์รีไซเคิล เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ที่ซับซ้อน คุณต้องนำไปที่จุดรวบรวม หรือส่งกลับไปที่บริษัทที่คุณซื้อมา
It’s a pain, but absolutely worth the time and effort, because recycling batteries is critical. Not only does it prevent potentially toxic battery metals from leaking into the environment, it conserves scarce— and vital— resources.
แย่หน่อยนะ แต่คุ้มค่าเวลาและความพยายามแน่นอน เพราะการรีไซเคิลแบตเตอรี่เป็นเรื่องสำคัญ ไม่ได้แค่ป้องกันการรั่วไหลของโลหะ ที่อาจเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม แต่นี่เป็นการอนุรักษ์ทรัพยากรที่สำคัญ
Earth has about 22 million tons of lithium— enough for about 2.5 billion EVs. That sounds like plenty, but it’s only 25% higher than the number of EVs experts believe it’ll take to reach net zero emissions by 2050, and that doesn’t even account for laptops, phones, and anything else that uses a lithium-ion battery.
โลกของเรามีลิเธียมประมาณ 22 ล้านตัน ซึ่งเพียงพอสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า ประมาณ 2.5 พันล้านคัน อาจฟังดูเยอะ แต่มันแค่ 25% มากกว่าจำนวนรถยนต์ไฟฟ้า ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่า มลพิษจะเป็นศูนย์ ภายในปี 2050 แต่นั่นยังไม่รวมแล็ปท็อป โทรศัพท์ หรือสิ่งอื่นๆที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
Currently, though, most lithium-ion batteries are not manufactured with recycling in mind. The designs are intricate and non-standard, and the components are held together by almost indestructible glues. So today, less than 5% of lithium-ion batteries are recycled.
ในปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่ ไม่ได้ถูกสร้างมาโดยคำนึงถึง ขั้นตอนรีไซเคิล โครงสร้างนั้นซับซ้อนและไร้มาตราฐาน ชิ้นส่วนต่างๆถูกทาเพื่อยึดให้ติดกัน โดยกาวที่ทำลายยาก ดังนั้นในตอนนี้ น้อยกว่า 5% ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกรีไซเคิล
Regulations that clearly define who is responsible for a spent battery and what should happen to it can boost recycling dramatically. For example, lead-acid batteries are generally subject to stringent regulations and are recycled at much higher rates than lithium-ion batteries.
กฎข้อบังคับระบุไว้ชัดเจน สำหรับผู้ที่รับผิดชอบแบตเตอรี่ใช้แล้ว และอะไรควรเกิดขึ้น ที่จะสามารถเพิ่มการรีไซเคิล เช่น แบตเตอรี่ตะกั่วกรดจะถูกจำแนก โดยกฎเกณฑ์ที่เคร่งครัด และมียอดรีไซเคิลมากกว่า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
Over the next century, we’ll need to recycle huge numbers of EV batteries, so scientists are working on making the battery recycling process cheaper and more environmentally friendly. Smelting uses a lot of energy and, depending on the type of battery, can release harmful by-products.
ในอีก 100 ปี เราจะต้องรีไซเคิลแบตเตอรี่ รถยนต์ไฟฟ้าจำนวนมหาศาล นักวิทยาศาสตร์จึงกำลังพยายาม ทำให้ขั้นตอนการรีไซเคิลแบตเตอรี่ถูกลง และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น การหลอมใช้พลังงานเยอะ และขึ้นอยู่กับประเภทของแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถปล่อยสารอันตรายได้
In addition to regulations, industrial processes, and our own individual choices, battery tech will also continue to evolve. There are proof-of-concept batteries being developed that can convert physical force, ambient sound, and even pee into electricity.
นอกจากขั้นตอนอุสาหกรรม และทางเลือกของเรา เทคโนโลยีของแบตเตอรี่จะพัฒนาต่อไปเรื่อยๆ มีแนวคิดการพัฒนาแบตเตอรี่ที่ถูกยืนยันแล้ว ว่าสามารถที่จะเปลี่ยน แรงกระทำ เสียงแวดล้อม หรือแม้แต่ปัสสาวะ ให้กลายเป็นไฟฟ้า
But if your top priority is to make your number one source of power, number one, sorry to say, but urine for a long wait.
แต่ถ้าการสร้างแหล่งพลังงาน สำคัญที่สุดสำหรับคุณล่ะก็ ขอโทษที่ให้รอนานนะ แต่มันคือปัสสาวะ