Economic and Environmental Viability of Lithium-Ion Battery Recycling—Case Study in Two Canadian Regions with Different Energy Mixes
Notice bibliographique
Résumé
Lithium-ion battery (LIB) pack is the core component of electric vehicles (EVs). As the demand is continuously increasing, it puts a lot of strain on the battery raw material supply chains. Likewise, the large quantity of spent LIBs from different sources will add to the complexity of end-of-life (EoL) management. Battery recycling processing is a potential source of critical cathode precursor materials as an alternative to virgin raw material sourcing. Indeed, metal sulfates (nickel, cobalt, and manganese) and lithium carbonate could be recovered through EoL processing. This study aims to provide an economic and environmental life cycle sustainability assessment of recycled battery materials. This assessment is based on a bottom-up approach considering geographical boundaries and process data inputs. The two sources of critical cathode battery materials, virgin and recycled battery materials, are compared based on economic and environmental indicators. This study identified the province of Quebec in Canada as the geographical boundary where several battery processing plants have been recently announced. The best available recycling process (hydrometallurgy) was selected. For the virgin materials, this study considers the option of importing from other jurisdictions by using global average supply chain values. Furthermore, a comparison of alternative supply chain configurations was performed using a spatially differentiated approach. The main findings of this study are as follows: (i) the environmental credit of recycled cathode active materials (CAMs) is estimated as −6.46 kg CO2e/kg CAM, and (ii) the overall cost and environmental impacts of producing LIB cathode active material from recycled battery materials can be 48% and 54% lower than production from virgin materials, respectively, considering the upstream, midstream, and downstream stages of the CAM supply chain. The main drivers for the reduction in these financial costs and emissions are the local transportation and the hydrometallurgical process. The assessment results provide insights to support the development of appropriate policies and R&D solutions adapted to local considerations as well as offer additional possibilities to improve the design of sustainable supply chains for LIB recycling.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,006 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».