Globalna potražnja za baterijama raste jer svijet želi brzo elektrificirati vozila i skladištiti obnovljivu energiju. Litij-ionske baterije, koje se obično koriste u električnim vozilima, teško je reciklirati te zahtijevaju ogromne količine energije i vode za proizvodnju. Tvrtke grozničavo traže održivije alternative koje mogu pomoći u prelasku svijeta na zelenu energiju
'Natrij je puno održiviji izvor za baterije od litija', kaže James Quinn, izvršni direktor Faradiona, tvrtke sa sjedištem u Velikoj Britaniji koja proizvodi natrij-ionske baterije.
'Široko je dostupan u cijelom svijetu, što znači da je jeftiniji za nabavu i manje je vodno intenzivan za vađenje', kaže Quinn. 'Potrebno je 682 puta više vode da se ekstrahira tona litija u odnosu na tonu natrija. To je značajna količina.'
Faradionove natrij-ionske baterije već koriste energetske tvrtke diljem svijeta za pohranu obnovljive električne energije. I one su samo jedna od alternativa sve većem oslanjanju na litij, a koji je Europska unija uvrstila na popis 'kritičnih sirovina' 2020. godine. Predviđa se da će veličina tržišta za litijsku bateriju porasti s 57 milijardi dolara u 2023. na 187 milijardi dolara do 2032. godine, piše BBC.
vezane vijesti
Da biste pronašli obećavajuće alternative litijskim baterijama, korisno je razmotriti što ih je uopće učinilo tako popularnima. Neki od čimbenika koji čine dobru bateriju su vijek trajanja, snaga, gustoća energije, sigurnost i pristupačnost.
Nedostaci su također brojni: na kraju njihovog vijeka trajanja recikliranje ovih baterija još uvijek je kompliciran proces. Izdvajanje pojedinačnih metala zbog recikliranja uključuje njihovo odbacivanje, a zatim i odvajanje u tekućini da bi se izvukao željeni metal.
'Recikliranje litij-ionske baterije troši više energije i resursa nego proizvodnja nove baterije, što objašnjava zašto se samo mala količina njih reciklira', kaže Aqsa Nazir iz laboratorija za istraživanje baterija Florida International University.
Ekstrakcija litija korištenjem bazena za isparavanje, kao što se radi u zemljama poput Čilea, zahtijeva velike količine vode. Studije pokazuju da se zagađivači mogu ispustiti u okoliš tijekom procesa isparavanja, potencijalno utječući na obližnje zajednice. Nestašica vode uzrokovana rudarenjem također bi mogla ugroziti egzistenciju autohtonih zajednica. Preklapanje rudarskih mjesta s autohtonim životnim područjima također je dovelo do prisilne migracije i napuštanja sela.
Alternativa metodi isparavanja je rudarenje, kao što se radi u Australiji. Ali i to ima svoje nedostatke. Za svaku tonu litija iskopanog tijekom rudarenja, otprilike 15 tona CO2 emitira se u atmosferu.
U natrij-ionskim baterijama natrij izravno zamjenjuje litij. Za razliku od litij-ionskih baterija, one natrijeve sadrže četiri glavne komponente – anodu, katodu, elektrolit i separator. Stanje elektrolita varira ovisno o proizvođaču.
Prirodno obilje natrija dovodi do mnogo nižih troškova ekstrakcije. Još jedan čimbenik koji ide u korist upotrebe natrijeve baterije je to što može koristiti jeftinije materijale, zamjenjujući bakrene aluminijskim folijama.
Maria Forsyth, voditeljica elektromaterijala i znanosti o koroziji na Sveučilištu Deakin u Australiji, kaže da bi prelazak s proizvodnje litijskih na natrijeve baterije bio prilično jeftin.
'Što se tiče proizvodnje, prijelaz je jednostavan jer iste tvornice, koje trenutno proizvode litij-ionske baterije, mogu proizvoditi natrijeve baterije', kaže Forsyth. 'To znači da se proizvodnja može brzo povećati.'
Jedna od prednosti natrijevih baterija njihova je sigurnost u transportu. 'Jedinstvena značajka tehnologije natrijevih iona je mogućnost pražnjenja natrija do nula volti za skladištenje i transport', kaže Quinn, izvršni direktor Faradiona.
'To znači da se može skladištiti i transportirati u sigurnijim uvjetima.' Niže razine rizika od zapaljivosti čine natrij i sigurnijom opcijom u usporedbi s litijevim baterijama.
