Aktuality

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

Batérie IRON FLOW od ESS Inc.
Batérie IRON FLOW od ESS Inc. | FOTO: Tojo Andrianarivo/Bloomberg

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, 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.

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.

Batérie IRON FLOW od ESS Inc.

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:

Prečítajte si aj:


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

ERIK STRÍŽ


Erik Stríž - auto motor a šport, Autoviny.sk
Erik Stríž je motoristický novinár, editor magazínu Autoviny.sk a redaktor časopisu auto motor a šport. Pripravuje témy, aktuality a testy automobilov. Zvýšenú pozornosť venuje legislatíve súvisiacej s dopravou a bezpečnosti.

Vybrané články

  1. 1

    25 testov áut a veľké porovnanie zimných pneu v novembrovom auto motor a športe

Mohlo by vás zaujímať


Najnovšie zo sekcie