Скапоцени суровини за батерии Е-мобилноста може да биде скап потфат
Литиумот и кобалтот се сметаат за клучни елементи во електромобилноста. Двата метали се наоѓаат во литиум-јонските батерии, кои се сметаат за централа меѓу батериите на полнење поради нивната висока густина на енергија. Тие веќе ги снабдуваат скоро сите мобилни телефони, паметни телефони и лаптопи со електрична енергија и сè повеќе, електронски велосипеди и електрични автомобили со електрична енергија. А пазарот за електромобилност само што започна да бум. Цените на светскиот пазар за литиум и кобалт вртоглаво се зголемија. Сите поголеми автомобилски групи сега се обидуваат да обезбедат пристап до посакуваните материјали.
Но, глобалните резерви се ограничени, а некои од нив се наоѓаат во политички нестабилни региони во светот. Експертите веќе долго време предупредуваат дека зголемената глобална побарувачка за двата метали наскоро може да доведе до недостиг, а со тоа и до експлозија на трошоците на пазарот на суровини. Батериите може да станат недостапни во догледна иднина, иако неодамна нивните цени нагло паднаа, се стравува. Во новата студија, научниците од Институтот за технологија Карлсруе и Институтот Хелмхолц во Улм истражуваа како навистина стои снабдувањето со суровини, дали се очекува тесните грла и зголемувањето на цените.
Кога станува збор за извори на напојување што се полнат, во моментов нема никаков начин околу литиум и кобалт. Литиумот е најлесниот метал во периодичниот систем и во исто време има идеални електрохемиски својства. Алкалниот метал е присутен во големи количини во катодниот материјал, имено заедно со кобалт во форма на мешан оксид. Комбинацијата на материјали на крајот обезбедува долг работен век, густина на енергија и моќност на батеријата. Малите батерии содржат само релативно мали количини на алкален метал: мобилен телефон содржи само два до три грама. Сепак, потребни се неколку килограми за електричен автомобил. Слична е состојбата и со кобалтот.
Батериите базирани на литиум може да поскапат
Дури и сега, пред да започне ерата на електромобилноста, побарувачката за литиум и волфрам е огромна, како што пишуваат истражувачите кои работат со Даниел Бухолц во списанието „Nature Reviews Materials“. Според неодамнешниот извештај на Американската агенција за картографија USGS, цитиран во студијата, од 35.000 тони литиум произведени во 2017 година, 46 проценти биле користени во производството на батерии. Во 2025 година, тоа треба да биде 70 и повеќе проценти. Идентификуваните резерви на литиум се проценуваат на 14,3 милиони тони ширум светот. Во случај на кобалт, околу половина од износот извлечен минатата година беше вграден во батерии. Побарувачката исто така се очекува да се зголеми во 2025 година.
Иако две третини од глобалните наоѓалишта на литиум се концентрирани во три земји во Јужна Америка (Чиле, Боливија, Аргентина), истражувачите на Буххолц сметаат дека достапните резерви се доволни и безбедни за следните децении. За да може да се задоволи зголемената побарувачка, производството мора да се зголеми - можеби дури и десеткратно. Трите јужноамерикански држави реагираа на зголемената побарувачка и поставија големи производствени капацитети.
Научниците од Карлсруе и Улм ги проценуваат резервите на кобалт како многу критични. Иако големи количини лежат во мирување на земјата, достапноста е главно географски ограничена. Во моментов, повеќе од половина од металот на транзиција миниран ширум светот е откопан во рудници во Конго, земја со години распарчена од граѓанска војна. Како резултат на политички крајно неизвесната состојба, треба да се стравува од тесно грло и зголемување на цената на важниот метал, според истражувачите. Тие гледаат излез во никелот и другите помалку вредни метали. Тие во голема мера може да го заменат кобалтот во електродите. Ако некој може да ја намали и потребата од кобалт на овој начин, барањето за литиум ќе остане непроменето. Зголемување на цената на батериите базирани на литиум може да се очекува во секој случај во наредните години. Научниците ги гледаат батериите базирани на натриум како еколошка и поевтина алтернатива. Натриумот, исто така, алкален метал, се јавува скоро илјада пати почесто од натриум хлорид или карбонат во земјината кора и може да се распадне полесно и на поеколошки начин од литиумот.
Сепак, натриум-јонските батерии, кои се појавуваат на пазарот само три години, бараат технички подобрувања и оптимизација на материјалот со цел да се намали нивната тежина и да се зголеми нивната мала густина на енергија. Тоа е околу половина од сегашната технологија на литиум. Според мислењето на истражувачите, недостатокот на суровини и нивниот пораст на цената веројатно ќе го зголемат притисокот врз развојот на системи на батерии што можат да сторат без литиум и кобалт. Сепак, деталната анализа на трошоците во студијата, исто така, покажува: И покрај ниските цени на суровините, производството на батерии на база на натриум во принцип тешко дека ќе биде поевтино од производството на системи за складирање на литиум.