Чистото бъдеще на планетата за момента изглежда зависи прекалено много от един не чак толкова чист и лесен за добиване материал.
Литият е нужен за литиево-йонните батерии за електромобилите и още куп електронни устройства, както и за съхранение на възобновяема енергия. Проблемът обаче е в трудното им рециклиране и огромните количества енергия и вода, които са необходими за добив на метала, известен вече като "бялото злато".
Нещо повече - заради нарастващото търсене е възможен недостиг на литий заради бавния процес за разкриване на нови мини за добив на материала и има прогнози за очакван дефицит в близките години.
Което прави съвсем логично и търсенето на устойчиви алтернативи на този тип батерии.
За момента литият е масово използван за съхранение на енергия заради относително дългия живот на батериите, мощността им, количеството енергия, която съхраняват, безопасността и достъпната цена.
Рециклирането на все повечето излизащи от употреба устройва обаче е трудно и скъпо - по-евтино излиза да се направят нови батерии, отколкото да се използва металът от старите. Добивът изисква или извличане материал от земята и изпаряването му от огромни езера, или добив от твърди скали. При първия метод се използват огромни количества вода, а другият има сериозен въглероден отпечатък.
Какви обаче биха могли да бъдат алтернативите?
Натриево-йонни батерии
"Натрият е много по-устойчив източник за батерии", твърди пред "Би Би Си" Джеймс Куин, изпълнителен директор на британската компания Faradion, която произвежда такива батерии. Като материал той е широко разпространен по цял свят и съответно по-евтин, а за извличането му са нужни по-малко ресурси.
Например за добива на 1 тон литий е необходима 682 пъти повече вода в сравнение с 1 тон натрий, пояснява Куин.
"Зелени заедно"...
е общ проект на Money.bg и Webcafe.bg, който обръща внимание на екологичните тенденции - както в ежедневието на всеки от нас, така и в бизнеса. Научете повече тук: zelenizaedno.bg
Батериите на компанията се използват от енергийни фирми по цял свят за съхранение на ток от възобновяеми източници. Електричеството от тях отива например за захранване на жилищни или търговски сгради.
Идеята на този вид батерии е, че натрият заменя лития. Иначе те имат обичайните 4 компонента - анод, катод, електролит и сепаратор.
Освен че натрият е в изобилие и съответно цената на добива му е по-ниска, той позволява и употребата и на други по-евтини материали в батерии. Медното фолио например може да бъде заместено от алуминиево.
Друг плюс на този тип батерии е безопасното им транспортиране.
Натрият в тях може да се разреди до нула волта за съхранение в склад и при пренасяне. Освен това и рискът от възпламеняване е по-нисък в сравнение с този при литиевите батерии.
Проблемът обаче е в по-ниската енергийна плътност и способността за съхранение на енергия. Това ги прави неподходящи за електромобили, тъй като ще осигуряват по-кратък пробег на зареждане. Ако при литиевите батерии енергийната плътност е от 150 до 220 вата на килограм, при натриевите тя е 140-160 вата на кг.
Другият минус е по-краткият живот на натриевите батерии. Те могат да се зареждат около 5000 пъти, докато литиевите зарежданията може да са до двойно повече.
Твърди батерии
При тези акумулатори се използва твърд вместо течен електролит. Най-често това са неорганични електролити като сулфиди и оксиди или твърди полимери - соли или гелове.
Твърдият материал намалява риска от възпламеняване, има по-висока енергийна плътност, а батериите се зареждат по-бързо и са по-компактни.
Проблемът обаче е по-високата им цена и по-трудното производство от тази на литиево-йонните. Освен това още се търси оптималният и възможно най-дълготраен материал, който да се използва за твърд електролит.
Засега този тип батерии се произвеждат под формата на тънка лента, подходяща за електронни устройства като домашни охранителни системи, смарт осветление или медицински изделия като импланти.
Все още се чакат обаче разработките на производители на коли за по-големи твърди батерии. Toyota твърди, че ще пусне на пазара електромобили с такива клетки през 2027-28 г. Обещанието е за 10 минути зареждане и пробег до 1000 км.
Литиево-серни батерии
Те са подобни на литиево-йонните и съдържат и лекия метал. Разликата е, че за катода на батерията се ползва сяра вместо обичайните редки метали като никел, манган и кобалт в обичайните варианти.
Идеята, е че сярата е в далеч по-голямо изобилие от редките метали, а добивът ѝ изисква по-малко ресурси. Това прави този тип клетки по-устойчива опция въпреки наличието на литий.
Друг плюс е, че производството може да се осъществява в същите заводи, в които се правят и литиево-йонните батерии и не се налагат инвестиции в нови технологии.
Този тип акумулатори са с голяма енергийна плътност, но проблемът е краткият им живот за зареждане - около 50 цикъла, което за момента ги прави неприложими за автомобили.
Затова засега се гледа в посока устройства, за които е от особена важност по-ниското тегло на батерията и по-дългият живот на едно зареждане. Корейската LG Chem например направи успешни тестове с дрон с такъв акумулатор, пратен до стратосферата.
Германски стартъп пък опитва да разработи такива батерии за електромобили.
Засега не изглежда да има технология, която да може да замести литиево-йонните батерии. Но има достатъчно обещаващи алтернативи, които да поемат поне част от приложението им.
---
