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.




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

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





Pokračujte na ďalší príspevok »



Predstavujeme AUDI Q6 e-tron: Technologický skok

  • Toto nie je vylepšenie, ani evolúcia. Audi Q6 e-tron predstavuje úplne novú generáciu elektromobilov Audi.

     Nová platforma, nový dizajn, nové technológie, nové riešenia. Také významné, že budú základnými stavebnými kameňmi pre Audi ešte na mnoho ďalších rokov.  Model Q6 e-tron je priekopníkom, ktorý prináša tieto riešenia ako úplne prvý.
  • SERVIS

    Inovatívny rad legálnych žiaroviek OSRAM NIGHT BREAKER® LED W5W je dostupný už aj na Slovensku

  • ams OSRAM, svetový líder v oblasti optických riešení, rozšíril rodinu na Slovensku legálnych LED žiaroviek OSRAM NIGHT BREAKER® LED o žiarovku W5W.

     Osvedčenie Ministerstva dopravy SR o vnútroštátnom typovom schválení komponentu je aktuálne udelené pre náhradné LED svetelné zdroje typu: H1-LED, H4-LED, H7-LED, H7-LED (24 V), a novo aj pre W5W-LED.