車は電気自動車へ。使用済みバッテリーはどうなる？

この夏、背が高く、しわくちゃの体型のオランダ人からオクラホマ州に移住したダーク・スパイアーズは、ゼネラルモーターズ（GM）からシボレー・ボルトの新たな問題についての警告を受けた。かつてはテスラに対するGMの偉大な勝利と称賛されたこの車は、米国初の真の大衆向け電気自動車だったが、前年から徐々に進行する惨事の様相を呈し始めていた。ボルトがリコール対象となったのは、ドライバーが夜間に充電したまま放置した際に、稀ではあるものの破壊的な火災が相次いだためだった。GMは、この問題の原因を韓国のLG化学製リチウムイオン電池セルの欠陥と特定した。

今回、同社は2017年以降に世界中で販売された全14万1000台のボルトにリコールを拡大した。修理には大規模な作業が必要となる。ほとんどのガソリン車に搭載されているトースターオーブンほどの大きさの鉛蓄電池とは異なり、ボルトに搭載されているリチウムイオン電池パックは車両のホイールベース全体にわたって搭載されており、重量は960ポンド（約440kg）にも及ぶ。電池パックには数百個のセルが含まれており、これらは繊細で扱いにくい。修理のために分解すると危険を伴い、誤った取り扱いをすると有害な煙や火災につながる可能性がある。

スパイアーズはまさに助けを求める人だった。GMとの関係は11年前、彼がGMの初期電気自動車「ボルト」の開発責任者に、バッテリーが壊れたり切れたりした場合の対応策について尋ねたことに始まった。ところが、GMには実際には対応策がなかったことが判明した。スパイアーズはこの機会を事業へと転換し、現在ではテスラを除く米国で販売するすべての主要自動車メーカーから回収された、あるいは切れかけのEVバッテリーの物流を担っている。スパイアーズ・ニュー・テクノロジーズは欠陥バッテリーを回収し、輸送、検査を行い、可能な場合は分解、修理、再生を行っている。「私たちは泥臭い仕事もします」とスパイアーズは言う。

修理や再利用が不可能なバッテリーは、敷地内の施設で一部リサイクルしています。また、大量のバッテリーを保管しています。オクラホマシティにあるSNTの主要倉庫には、高さ30フィート（約9メートル）の棚に数百個の電気自動車用バッテリーが積み上げられています。ボルトのリコールに伴い、GMはSNTにさらに多くのバッテリーを送る予定です。

これらのバッテリー、そしていずれ道路から姿を消すであろう数百万個もの類似のバッテリーは、世界の電動化の未来にとって大きな課題です。自動車メーカーは、次世代の自動車がガソリン車よりもクリーンになると約束し、電動化に数十億ドルを投じています。国際エネルギー機関（IEA）は、2020年代末までに世界中で1億4,800万台から2億3,000万台のバッテリー駆動車が走行し、世界の自動車保有台数の最大12%を占めると推定しています。

誰もが最も望まないのは、これらの電池が廃棄物になることです。リチウムイオン電池は、他の電子機器と同様に有毒であり、急速に燃え広がる破壊的な火災を引き起こす可能性があります。特に、複数の電池をまとめて保管すると、その危険性は高まります。EPA（環境保護庁）の最近の報告書によると、昨年、リチウムイオン電池が原因で自治体の廃棄物処理施設で少なくとも65件の火災が発生しましたが、そのほとんどは携帯電話やノートパソコン用の小型電池によるものでした。SNTの倉庫では、天井には鮮やかな赤色の緊急用給水管が蛇行しており、災害への備えとなっています。

しかし、別の見方をすれば、これらの古いバッテリーは、より環境に優しい自動車の未来へのチャンスとなる。EVはガソリン車よりも環境に優しいが、それでも環境コストはかかる。バッテリーにはコバルトやリチウムといった貴重な鉱物が含まれており、これらは主に海外で採掘・加工されており、そこでは労働搾取や水などの重要な資源によって地域社会に多大な負担がかかり、世界の炭素排出にも寄与している。そのため、新しい電気自動車への抑制されない需要は、「先進国や都市部における温室効果ガス排出量を削減し、資源採掘地を犠牲にする」ことになると、カリフォルニア大学デービス校交通研究所のエンジニア、ハンジロー・アンブローズ氏は述べている。

理想的な世界では、オクラホマ州の倉庫に積み上げられたリチウムイオン電池は、10年後、25年後、さらには50年後のリチウムイオン電池を作るために、無限に再利用・リサイクルされ、新たな材料をほとんど必要としないでしょう。専門家はこれを「循環型経済」と呼んでいます。この経済を実現するために、リサイクル業者は、使用済み電池を最も価値の高い部品に分解し、それらを新しいものに作り変える、効率的で地球に優しい方法を競って開発しています。この分野に参入している企業には、元テスラ幹部が率いるネバダ州の企業レッドウッド・マテリアルズ、欧州のノースボルト、トロントに拠点を置くリサイクルなどがあります。また、自動車から取り外された電池を再利用する前に、2度目、3度目の用途を提供することで、リサイクル前に電池から可能な限りの電子を絞り出そうとする企業もあります。

カリフォルニア大学デービス校の土木環境工学教授、アリサ・ケンドール氏の研究室で行われた研究によると、理論上は、EVの普及が進んだとしても、2040年までに新しいバッテリーに含まれるコバルト、リチウム、ニッケルの半分以上をリサイクル材で賄える可能性があるという。新興のEV業界には、広範囲に普及した充電ステーション、訓練を受けた自動車整備士、そして強化された電力網に加え、バッテリーのスマートな廃棄プロセスが必要だ。これは不可欠なインフラであり、私たちの電動化された未来を可能な限り環境に優しいものにするための鍵となる。「私たちはこれらの廃棄バッテリーを管理しなければなりません」とケンドール氏は言う。「恐ろしい流れであってはなりません。」

一つ確かなことがある。それは、古くなった車を現状の方法で処理するのは不可能だということ。車は一般的に世界を駆け巡る。平均的な車は、その生涯で3～4人のオーナーが乗り、国境を越えることもある。そしてついに寿命を迎えると、世界中に広がるオークション業者、解体業者、スクラップ業者のネットワークに流れ込み、彼らは可能な限り利益を上げて車を処分しようとする。「これらの車はオークションにかけられ、誰でも手に入れることができるんです」とケンドールは言う。「まさにワイルド・ウェストです」

今日のシステムが機能しているのは、スクラップ金属に価値があり、従来型自動車部品の健全な市場があるためだ。英国の自動車リサイクルコンサルタント会社 Salvage Wire の CEO、アンディ・レイサム氏によると、規制当局の監視をかいくぐっている業者も含め、解体業者は廃車から一銭残らず搾り取るのに長けているという。ガソリン車を始動させる鉛蓄電池もその一つだ。消費者はバッテリーを返却する際にデポジットを請求でき、解体も比較的簡単であるため、現在では 95% 以上がリサイクルされている。対照的に、リチウムイオン電池パックは数十の部品で構成され、メーカーによって設計が根本的に異なる重機だ。「これらのバッテリーの電圧は致命的です」と、EV を扱い始めたばかりの解体業者を指導しているレイサム氏は言う。「人々はそれに伴うリスクを知らないのです。」

EVバッテリーから貴重な材料を取り出すのは難しく、費用もかかる。リサイクル工程では通常、バッテリーを細断し、専用施設で熱や薬品を使ってさらに分解する。この部分は比較的簡単だ。難しいのは、使用済みのバッテリーを、それが使用された場所からこれらの施設に運ぶことだ。最近の調査によると、リサイクルにかかる総費用の約40%は輸送費だ。EVのバッテリーパックは非常に大きいため、専用ケースに入れて（飛行機ではなく）トラックで輸送する必要があり、多くの場合長距離を移動して集中リサイクル施設に届けられる。リチウムイオンバッテリーの取り扱いは非常に過酷であるため、ディーラーは4,000ポンドの損傷した車両を丸ごとオクラホマシティに送り、SNTが車内の1,000ポンドのバッテリーを取り出し、修理またはリサイクルできるようにすることを選択した。

全体として、この行程は非常に多くの労働力と資源を必要とするため、一般的に地面から新しい材料を掘り出すコストを上回ります。現在、採算が取れる形でリサイクルできる唯一のバッテリー材料はコバルトです。これは非常に希少で高価だからです。同じ理由で、多くのバッテリーメーカーは近いうちに化学物質からコバルトを排除したいと考えており、リサイクル業者にとっての価値提案がさらに難しくなる恐れがあります。「リサイクルは誰にとっても採算が取れるわけではありません。それは幻想の経済学です」と、使用済みバッテリーのリサイクルロジスティクスを扱う非営利団体Call2RecycleのCEO、レオ・ラウディスは述べています。コバルトを含まないバッテリーでも、リチウムやニッケルなど多くの貴重な材料を含んではいますが、有毒で火災の危険性があります。しかし、責任を持ってリサイクルすると、単純に採算が取れなくなります。

つまり、使い終わったバッテリーを処分する人は、リサイクル業者に引き取ってもらうためにお金を払わなければならない可能性が高いということです。ラウディス氏はこれを、生産者とリサイクル業者が手探りで対応していた電子機器廃棄物処理の初期の時代と比較しています。「ブラウン管テレビが溝に捨てられるのを今でもよく見かけます」と彼は言います。

ラウディス氏によると、EVのバッテリーパックは大きくて隠すのが難しいため、そうしたリスクは低いという。火災の危険性があるため、埋立地はバッテリーパックを故意に受け入れることはないだろう。どこかに捨てられた巨大なパックは、所有者、あるいは少なくとも製造元まで追跡しやすい。そのため、ほとんどのバッテリーパックがリサイクルの道をたどるのに役立つだろう。

バッテリーライフサイクル管理に特化したコンサルティング会社、サーキュラー・エナジー・ストレージの創業者、ハンス・エリック・メリン氏も同意見だ。時間は複数の問題を解決してくれる。寿命を迎えるバッテリーが増えるにつれて、規模の経済によってコストが下がるだろう。メリン氏によると、もう一つの鍵はバッテリーメーカーとリサイクル業者を互いに近い場所に配置することだという。バッテリーリサイクル産業が最も発達しているのは中国で、リチウムイオンバッテリーの70%が中国で製造されていると彼は指摘する。北米と欧州では、製造もリサイクルもそれほど進んでいない。しかし、一部の自動車メーカーは自社で材料を回収するための社内リサイクルプログラムを立ち上げており、リサイクル業者もバッテリー製造を検討している。9月には、レッドウッド・マテリアルズが回収した金属からバッテリー正極の製造を開始すると発表した。

しかし、一部のバッテリーはこれらのシステムから「漏れ」、すぐにはリサイクルされないだろうと指摘する人もいます。電気自動車の一部は、現在ガソリン車の約40%がそうであるように、最終的に海外に流れ込むでしょう。米国の道路で走行できないと判断された車でも、海外に輸送され、大幅な値引き価格で販売できるため、これはよくある運命です。メリン氏によると、少数の古い電気自動車はすでに海外に流れています。彼の調査によると、ウクライナでは日産リーフの旧型電気自動車を見つけるのは容易でした。同社はウクライナで、この夏までリーフの販売を行っていませんでした。

中古車を海外に送ることは、貧しい国々が電気自動車を利用できるようにするための重要な手段だとメリン氏は指摘する。しかし、これらの国々が電気自動車が廃車になった後、安全かつ環境に配慮したリサイクルの準備ができているかどうかという疑問が生じる。「電子廃棄物取引から、リサイクルに不適切な形態が存在する可能性があることが分かっています」とケンドール氏は述べ、インドや東南アジアなどの国々を例に挙げた。「実に悲惨な状況です」

もっと身近なところでは、EV用バッテリーが国内自動車業界の影の片隅、つまり廃棄物処理に資金や意欲を持たない企業に「漏れ出す」可能性がある。その結果、リサイクルコストが最終的に下がるか、バッテリーの価値が上がることを期待して、バッテリーが買いだめされる。「希望的観測もある」とケンドール氏は言う。時として、バッテリーは熱心だが必ずしも安全意識が高いわけではないDIY愛好家の手に渡る。これは有益な場合もある。なぜなら、こうしたDIY愛好家は、使用済みバッテリーを家庭用エネルギー貯蔵などの新しい用途に再利用することで、より多くの電子を絞り出す可能性が高いからだ。しかし、一部のバッテリーパックは再利用のために個々のセルやモジュールに分解されるため、紛失する可能性が高くなる。

鉛蓄電池のデポジット制度と同様に、政府も関与する可能性が高い。昨年、欧州連合（EU）は、使用済みバッテリーの所有者に関わらず、バッテリーメーカーと自動車メーカーにリサイクル処理を義務付ける規制案を提案した。「解体業者は『こんなものは私の庭には置きたくない。ホンダ、テスラ、トヨタ、どれでもいいから持って行って』と言える」と、サルベージ・ワイヤーのレイサム氏は説明する。EUの新基準では、新しいバッテリーに使われる貴金属のうち、未使用の材料ではなく、過去のデバイスからリサイクルする必要のある量も規定される。

バッテリー業界の規制には慎重なバランスが必要だとメリン氏は説明する。EVの環境性能を最大限に高めることを目的とした厳格な規制は、電気自動車の普及を鈍化させ、化石燃料の燃焼量の増加につながる可能性があり、地球にとってはるかに悪い運命となる。自動車メーカーにとって特に懸念されるのは、新しいバッテリーにリサイクル材料を高い基準で配合するという要件である。これは特に短期的には達成が困難であり、バッテリーコストの上昇につながる可能性がある。

米国では、カリフォルニア州環境保護局がバッテリーリサイクルに関する規則を検討する諮問委員会を招集しました。最近の会合では、自動車業界のロビイストらが、使用済みバッテリーを車から取り出す者は、そのバッテリーがリサイクル業者に確実に届けられるよう責任を負うべきであり、インセンティブの活用も検討すべきだと主張しています。自動車メーカーは、回収されないバッテリーの安全対策としての役割を担うことになります。

オクラホマシティにあるSNTの倉庫に保管されているバッテリーは、ほとんどが保証期間内の車から回収されたもので、つまり自動車メーカーが責任を負っている。同社の事業開発責任者であるタイラー・ヘルプス氏によると、自動車メーカーは中古バッテリー市場が今後どうなるか、バッテリー内部の材料が将来的に価値が上がるかどうかわからないため、古いバッテリーを保管するためにSNTにお金を払っているという。「だから自動車メーカーは、『これらの材料を処分しよう』と言う代わりに、『そのまま保管しておこう』と言うのです」とヘルプス氏は言う。

バッテリータワーのすぐ近くの廊下にある会議室に座るスパイアーズ氏自身は楽観的な見方を示している。この倉庫の最後のテナントは、石油パイプラインの部品を製造する会社だったと彼は指摘する。現在、この倉庫は自動車メーカーの電気自動車の環境性能を最大限に高める支援を行う企業が所有している。倉庫内の多くのバッテリーの活用計画はまだ検討中だが、スパイアーズ氏は最終的には、それらは廃棄物ではなく、チャンスとみなされるだろうと確信している。「ニンジンとして機能する経済モデルを構築できれば、業界全体がこの目標に向かって取り組むのは理にかなっている」と彼は言う。「規制よりもはるかに大きな動機付けになると思う」。彼はこの目標を正そうと意欲を燃やしている。結局のところ、地球のような大きなものが危機に瀕しているのだ。

WIREDのその他の素晴らしい記事