”Kobolt är inte den enda hälsoboven i litumjonbatterier”

Litiumjonbatterier har kritiserats för sitt koboltinnehåll, som delvis utvinns under svåra arbetsförhållanden. Våra beräkningar visar dock att utsläpp från annan metallutvinning kan bidra mer till negativa hälsoeffekter längs livscykeln för ett litiumjonbatteri. En bredare palett av åtgärder krävs därför för att göra litiumjonbatterier hälsovänligare.

Förbränningsmotorns hegemoni är förbi. Omställningen till elfordon pågår snabbt, vilket kommer minska utsläppen av växthusgaser och andra emissioner, i synnerhet om fordonen laddas med fossilfri el. Men litiumjonbatteriet – huvudkomponenten bakom omställningen – har förbättringspotential.

De flesta litiumjonbatterier innehåller utöver litium även grafit, mangan, nickel, koppar och kobolt. Kobolt används som katodmaterial i högpresterande litiumjonbatterier och har kopplats till tuffa arbetsförhållanden, allvarliga olyckor och barnarbete vid småskalig utvinning i den Demokratiska republiken Kongo. Cirka 70 procent av världens koboltutvinning sker i Kongo, varav 20 procent är småskalig.

Flera organisationer och forskare har föreslagit förbättrade säkerhetsrutiner vid småskalig koboltutvinning och några förespråkar till och med att kobolt helt bör uteslutas från litiumjonbatterier. En trend är att minska andelen kobolt och öka andelen nickel i den typ av litiumjonbatterier där båda ämnena ingår, benämnda nickel-mangan-kobolt (NMC)-batterier.

Studien visade att andra material bidrog ungefär lika mycket till battericellens totala hälsoeffekter längs försörjningskedjan som kobolt.

Vi genomförde nyligen en livscykelanalys där vi inkluderade alla steg i produktionen av ett litiumjonbatteri av typen NMC, från utvinning av råmaterial (såsom metaller) till produktionen av själva battericellen.

Vårt mål var att kvantifiera och summera alla negativa hälsoeffekter längs livscykeln. Vi inkluderade både arbetsolyckor, hälsoeffekter från utsläpp av toxiska ämnen, partiklar, ozonnedbrytande ämnen och växthusgaser.

Hälsoeffekterna kvantifierades som funktionsjusterade levnadsår (DALY, disability-adjusted life years) – en indikator framtagen av Världshälsoorganisationen i syfte att just jämföra olika typer av negativa hälsoeffekter.

Studien visade att andra material bidrog ungefär lika mycket till battericellens totala hälsoeffekter längs försörjningskedjan som kobolt. Det största bidraget (cirka 30 procent) kom från nickel, huvudsakligen på grund av emissioner av toxiska tungmetaller och svavel vid dess utvinning.

På delad andra plats (cirka 20 procent av bidraget) kom koppar, också på grund av emissioner av toxiska tungmetaller och svavel vid utvinningen.

Vid sidan om koppar på andra plats (cirka 20 procent av bidraget), kom kobolt, huvudsakligen på grund av dödliga olyckor vid småskalig koboltutvinning i Kongo.

I analysen behandlades alla hälsoeffekter lika oavsett vem som drabbas. De arbetsrelaterade olyckorna i Kongo har tydliga offer – arbetarna. Hälsoeffekterna från utsläpp till vatten och luft drabbar snarare befolkningen i stort, i de områden där gruvorna ligger eller globalt, exempelvis genom klimatförändringar.

Baserat på vår studie rekommenderar vi en bredare palett av åtgärder för att minska hälsoeffekterna från litiumjonbatterier, snarare än ett ensidigt fokus på kobolt.

I likhet med andra studier som gjorts så rekommenderar vi åtgärder för att uppnå förbättrade säkerhetsrutiner i småskalig koboltutvinning, i synnerhet för att minska de dödliga olyckorna. Tydliga krav på lägre utsläpp från utvinningen av nickel och koppar skulle därutöver kunna leda till betydligt lägre hälsopåverkan totalt sett.

På längre sikt är även fortsatta satsningar på återvinning av betydelse, för att kunna öka andelen återvunna material (i synnerhet nickel, koppar och kobolt) och därmed minska andelen av primärt utvunnet material med tillhörande hälsoeffekter.

Tillsammans kan dessa åtgärder tydligt minska de totala hälsoeffekterna från litiumjonbatterier – till skillnad från att endast ersätta kobolt med nickel.

Rickard Arvidsson, docent

Mudit Chordia, doktorand

Anders Nordelöf, docent

Verksamma vid avdelningen för miljösystemanalys, Chalmers tekniska högskola

Den vetenskapliga artikeln Quantifying the life-cycle health impacts of a cobalt-containing lithium-ion battery är publicerad i International Journal of Life Cycle Assessment.

LÄS MER OM BATTERIER

Kampen i luften hårdnar – då ska Northvolts nya batteri flyga

Nya superbatteriet skapar förvirring – ”Väldigt kryptiskt”

Deras nya batteriåtervinning skickar vidare det mest dyrbara