Vyriešili Američania hlavné problémy veľkých batérií? Lítium má byť nahradené železom, soľou a vodou

Inovatívne batérie od oregonskej spoločnosti ESS využívajú odlišnú chémiu batérií, aby znížili ich ceny. Rieši tým aj ich ekologický dopad.
Vydané  Text: 
### Lítiové batérie čaká rast, aj keď sú s nimi problémy Cena lítium-iónových batérií sa v posledných desiatich rokoch znížila až o 90 percent, [uvádza Bloomberg](https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-09-30/iron-battery-breakthrough-could-eat-lithium-s-lunch), tento pokles ale nie je dlhodobo udržateľný, pretože je prísne limitovaný fyzickou dostupnosťou surovín, ktoré je potrebné ťažiť. Recyklácia lítia a iných chemických prvkov nevyhnutných pre aktuálne generácie batérií má byť stále na nedostatočnej úrovni a vyvstáva otázka, či je takýto koncept skutočne udržateľný aj dlhodobo. Na svete sú **miliardy mobilných telefónov, tabletov, počítačov** a ďalšej malej elektroniky, ktorá využíva práve **lítium-iónové batérie**. Každý deň sa vyrábajú nové produkty, ale aj zahadzujú staré, pričom ich **recyklácia nie je ani zďaleka dotiahnutá do ideálneho stavu**. Napriek tomu dnes stojíme na prahu **revolúcie v osobnej doprave v Európe**, ktorá vyžaduje, aby sa od roku 2035 na území Európskej únie predávali už výhradne nové autá bez lokálnych emisií. S ohľadom na aktuálnu technologickú vyspelosť pohonov osobných automobilov to znamená masívne využívanie elektrických pohonov napájaných práve z lítium-iónových batérií a ich alternatív, ktoré vyžadujú problémové chemické prvky ako lítium, kobalt, mangán a ďalšie. Je preto nevyhnutné už dnes nachádzať nové technológie, ktoré budú umožňovať uskladňovanie elektrickej energie, a to bezpečným a dlhodobo udržateľným spôsobom. Jednou cestou je rozsiahle využívanie vodíka, čo sa ukazuje ako jedna zo správnych ciesť pre nákladnú a všeobecne diaľkovú dopravu a prepravu. Vynález oregonskej spoločnosti ESS Inc. má na komerčný trh už v nasledujúcich rokoch dodať novú generáciu akumulátorov určených pre skladovanie elektrickej energie, ktorou má vyriešiť hneď niekoľko hlavných problémov spojených s aktuálne používanými lítiovo-iónovými batériami. Do pozornosti médií na celom svete sa dnes táto spoločnosť dostáva aj vďaka tomu, že u nej vo veľkom nakupuje SB Energy Corp., teda firma, v ktorej je angažovaná japonská banka SoftBank Group Corp. O spoločnosti a jej inovatívnych produktoch [informuje Bloomberg](https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-09-30/iron-battery-breakthrough-could-eat-lithium-s-lunch). ### Lacné a ekologické riešenie Riešenie pre veľkokapacitné batérie, ktoré ponúka americká firma ESS Inc., sú považované za možnú bezpečnú alternatívu k dnes používaným spôsobom skladovania elektrickej energie. Dopyt po veľkých batériách vzrastá predovšetkým z dôvodu snahy o dosahovanie väčšej energetickej nezávislosti na štandardnej dodávke elektrickej energie, Bloomberg poukazuje najmä na Kaliforniu, ktorá sa stretáva s výpadkami elektriny. Nielen domácnosti a firmy sa snažia nájsť riešenia, ktoré vykryjú tieto výpadky, prípadne ich spravia energeticky celkom nezávislými. Elektrická energia získaná zo solárnych panelov musí byť niekde uložená, aby bola využiteľná v čase, keď nie je dostatok svetla, predovšetkým v noci. **Masívne využívanie lítium-iónových akumulátorov** tak môže byť nielen finančne náročné, ale z dlhodobého hľadiska ťažko udržateľné a s **otáznou ekologickou bezpečnosťou**. Alternatíva od ESS má byť iná v tom, že používa vo svojich akumulátoroch odlišné chemické zloženie. Namiesto tradičných chemických prvkov sa v týchto inovatívnych batériách používajú dlhodobo udržateľné materiály. Výrobca na svojich stránkach uvádza, že ide o „all-natural“ riešenie, teda „plne prirodzené“, naturálne. Vnútorné zloženie batérií pozostáva z **vody, chloridu sodného** (soli) a **železa**. Z finančného hľadiska má ísť tiež o významný prielom – zatiaľ čo dnes stojí 1 kWh skladovanej eleketrickej energie v lítium-iónovej batérii 350 amerických dolárov, riešenie od ESS by malo v roku 2025 stáť iba **200 dolárov**. To je významný cenový skok. Výhodou týchto „**iron-flow batérií**“ má byť tiež dlhodobá udržateľnosť, pretože dopĺňanie elektrolytu má stáť iba 20 dolárov. ### Problém s vodíkom Hoci produkty od ESS na prvý pohľad pôsobia ako **jedna z alternatív k súčasným batériám**, ešte stále nie sú pripravené na definitívny komerčný predaj. Výrobca sa momentálne pasuje s problémom produkcie malého množstva vodíka pri nabíjaní. Je pritom možné, že nejde o nedostatok v konštrukčnom vyhotovení batérií, ale v technológii samotnej. V prípade, že by sa takýto produkt vrhol na trhy a ponechal nekontrolovaný, bola by ohrozená predpokladaná životnosť batérie. Výrobca teda dnes stojí pred výzvou, ako tento technický nedostatok vyriešiť tak, aby boli batérie reálne pripravené na použitie už v roku 2025 pre celkovo 50-tisíc domácností v Kalifornii. ### Aj pre elektromobily? Vždy, keď prichádzajú **správy o pokrokoch v technológii batérií**, prirodzene sa uvažuje aj nad využitím v automobilovom priemysle. Nemusí to však byť prípad aj týchto nabíjateľných batérií, ktoré počítajú s podstatne väčšími rozmermi, než aké sú predpokladané pri použití v osobnom automobile. V súčanosti sa batérie elektromobilov umiestňujú spravidla do podvozka, teda do podlahy. Výhodou je, že batéria je uložená nízko, čím sa znižuje ťažisko vozidla a to sa stáva na ceste stabilnejším, zároveň neoberá posádku o vnútorný priestor v interiéri a v kufri. Riešenia od ESS sú však rozmerné a v súčasnosti sa **použitie v automobiloch či spotrebnej elektronike vylučuje**. Pricíp batérií vyžaduje aj pretláčanie kvapaliny, elektrolytu, cez potrubia pomocou púmp, čo si vyžaduje určitú priestorovú náročnosť. Napokon, tieto sklady energií od ESS sú dodavané v lodných kontajneroch.
### S novou batériou pre elektromobily prišla slovenská firma Slovenská spoločnosť InoBat tento mesiac predstavila výsledky nezávislých testov svojho nového batériového článku s názvom NMC662. Názov batériového článku NMC622 je odkazom na chemické zloženie tvorené z niklu, mangánu a kobaltu, a to v pomere 6:2:2. Už dnes má pritom výrobca hotovú aj ďalšiu sériu, NMC811, ktorej testovanie práve prebieha. Testy batérie NMC622, ktoré pozostávali zo skúšok nabíjacích cyklov, odolnosti pred teplotnými výkyvmi a mechanickou odolnosťou, sa realizovali v juhokórejskom testovacom centre NCT. Výsledky týchto nezávislých testov sú pre slovenskú firmu mimoriadne povzbudzujúce. V prvom rade výsledky poukazujú na dôležitú skutočnosť o životnosti batérie. Tá od InoBat má od konkurencie životnosť dlhšiu až o 100 000 kilometrov, teda energetická výťažnosť klesne na 80 percent pôvodnej kapacity po 600 000 kilometroch. V porovnaní s konkurečnou batériou od kórejského výrobcu je energetická hustota článka vyššia o 6,5 percenta. Aj po 600 nabíjacích cykloch má batéria ešte 91 percent svojej pôvodnej kapacity. „Úplný koniec životnosti tak môžu zákazníci očakávať až po dosiahnutí 1300 – 1350 cyklov,“ uviedla Doc. RNDr. Andrea Straková Fedorková, PhD. z Ústavu chemických vied Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach k týmto výsledkom. Viac sa dočítate v našom článku:

Horúca správa: Jedna batéria v elektromobile na celý život? Slováci takú vyrobili a úspešne otestovali v NCT!

Slovenská batéria od InoBat pre elektromobily prekonala dnes bežne používané riešenie. Stojíme na prahu novej éry elektromobilov, v ktorých už batéria nebude problémom.

Honda Hornet 1000





Erik Stríž je slovenský motoristický novinár, bývalý šéfredaktor denníka Autoviny.sk a redaktor časopisu auto motor a šport. Jeho autorské portfólio zahŕňa spravodajstvo, testy automobilov, motocyklov a úžitkových vozidiel a dopravnú poradňu. Zvýšenú pozornosť venoval legislatíve súvisiacej s dopravou a bezpečnosti. Je tiež autorom dizajnu a loga webu Autoviny.sk

Zaujíma vás riešenie dopravného problému alebo pre nás máte tip na článok? Napíšte na redakcia@imotormedia.sk