Da li je kraj ere litijumskih baterija i šta će ih zameniti?

Iako već dominiraju proizvodnjom litijumskih baterija, koje su glavni krivci za uspon mobilnih telefona i za transformaciju auto-industrije, kineski naučnici već sada drže komande pod kojima nastaje sledeća velika inovacija u svetu punjivih baterija – zamena litijuma natrijumom. Ovaj materijal, kažu stručnjaci, neuporedivo je jeftiniji a i ima ga daleko više. Pripisuju mu i da, za razliku od litijuma, zadržava skoro sav svoj napon kada temperature padnu duboko ispod nule, prenosi Politika.

Znači li to da je odzvonilo litijumu?

" Litijuma ima u dovoljnim količinama, ali je komplikovan proces izdvajanja i prečišćavanja za proizvodnju baterija. Ali ne mislim da je ovo kraj litijum-jonskih baterija, već su moje prognoze da će se one koristiti narednih tridesetak godina. Prva tehnologija koja je kopirala litijum – jonsku bateriju je natrijum-jonska, ali se koriste drugačije komponente i one mogu biti jeftinije. Naime, kod litijum-jonskih baterija za katodu se koristi aluminijum kao kolektor struje, a za anodu – bakar. Ali u slučaju natrijumske baterije za obe se može koristiti aluminijum. Takođe, natrijum je mnogo rasprostranjeniji od litijuma i mnogo ga je lakše dobiti", kaže dr Daniel Mijailović, asistent na Katedri za konstrukcione i specijalne materijale Tehnološko-metalurškog fakulteta (TMF) u Beogradu.

Istraživanja o korišćenju natrijuma za baterije počela su ozbiljno sedamdesetih godina prošlog veka i tada su na čelu bile Sjedinjene Američke Države. Ključni napredak su dali japanski istraživači pre desetak godina, ali od tada su kineske kompanije preuzele vodeću ulogu u komercijalizaciji tehnologije. Od 20 fabrika natrijumskih baterija, koje su planirane ili već u izgradnji širom sveta, 16 se nalazi u Kini, prema podacima konsultantske firme „Benchmark Minerals”. Procene su da će za dve godine u Kini biti smešteno skoro 95 odsto svetskog kapaciteta za proizvodnju natrijumskih baterija. Iako će njihova proizvodnja i dalje biti mala naspram litijumskih, neosporno je da se njihov napredak ubrzava.

"Ali jedna neće ukinuti drugu. Ne postoji idealna tehnologija, ni baterija koja bi zadovoljila sve potrebe tržišta. U električnom automobilu litijumska baterija je teška i do 900 kilograma, a natrijumske su još teže i to bi predstavljalo problem. Međutim, ove baterije svoju primenu mogu da nađu za skladištenje energije u mrežama gde nije bitna njihova težina, već koliko može da izdrži ciklusa punjenja i pražnjenja. Bogati građani Amerike već koriste „Teslin” pauer vol, sistem koji čuva energiju proizvedenu iz solarnih panela. Dakle, nakače ih na kuću, tokom dana se pune sa solarnih panela, a kasnije se koriste za punjenje automobila i kućnih aparata. A kada nestane struje na lokalnoj mreži imaju alternativu", priča Mijailović.

Širom sveta sve su veći apetiti za baterijama u kojima će da se skladišti energija dok sija sunce i duva vetar, a potom da se koristi kao zamena za električnu energiju koju pokreće ugalj ili gas. Tako se struja u kineskoj provinciji Šandong prodaje i do 20 puta skuplje u ranim večernjim satima kada je potražnja velika, nego u podne kada je mreža preplavljena sa više solarne energije nego što je potrebno.

A ko će biti dominantan na tržištu automobila umnogome zavisi od baterija i zbog toga su najpoznatije fabrike automobila počele da proizvode i baterije. Između ostalih auto-giganata, podseća naš sagovornik, nedavno je i nemačka fabrika „Folksvagen” odlučila da u Kanadi podigne postrojenje u kojem će sami proizvoditi baterije za svoje automobile.

"U električnom automobilu je najskuplji deo baterija, a u njoj katoda. Uveliko se radi na tome da se pronađe nova katoda koja će imati zadovoljavajuću gustinu energije, koja će biti bezbedna, ekonomski prihvatljivija… Ide se ka novim tehnologijama, a koja će da dominira videćemo. Recimo, najveći svetski proizvođač baterija za električne automobile CATL uspeo je da u jednoj bateriji koristi i natrijumske i litijumske ćelije. Napredak, kada je reč o baterijama, od hemičara su preuzeli inženjeri koji osmišljavaju kako da što efikasnije spakuju bateriju, jer to podrazumeva bolje performanse. Definitivno nas čeka revolucija", smatra dr Mijailović.

Dok Kina dominira litijumom, u trci ka liderstvu u natrijumu sreću može da pokvari samo priroda. A ona je, sa više od 90 odsto svetskih rezervi natrijum-karbonata, nagradila SAD.