Inginerii suedezi şi finlandezi anunţă bateria cu anod pe bază de lemn pentru maşinile electrice

25 Iulie 2022, 11:14
Redacţia PiataAuto.md
Trăim cu toţii într-o epocă în care mobilitatea electrică e în plină expansiune, iar marea goană tehnologică se dă mai ales pentru tehnologii cât mai ingenioase, mai performante şi mai sustenabile de baterii pentru maşinile electrice. Anume acolo e cheia deschiderii unui nou capitol în ceea ce pot însemna maşinile electrice. Iar ţintele sunt clare — avem nevoie de baterii produse cu impact de mediu mai mic, avem nevoie de baterii cu capacitate de stocare mai mare, de baterii capabile să suporte mai bine fluxuri energetice mari de încărcare, pentru încărcare rapidă, şi de descărcare, pentru a alimenta electromotoare puternice. Inginerii scandinavi de la două companii, Northvolt din Suedia şi Stora Enso din Finlanda, au anunţat bateria cu anod pe bază de lemn pentru maşinile electrice, iar cele două companii au şi primit deja fonduri mari de la mai mulţi producători auto, pentru a pune în aplicare tehnologia pe care au dezvoltat-o.
Printre producătorii care au mizat deja cu resurse financiare importante sunt BMW, grupul VW şi Volvo. Iar angajamentele inginerilor presupun dezvoltarea tehnologiei până la etapa de producţie de serie şi chiar construirea unei fabrici de baterii în Suedia, care ar produce asemenea baterii, ce au la bază lemnul. Sună extraordinar de contraintuitiv, nu? Ce o fi având lemnul, un material izolator, cu bateriile şi cu stocarea de electricitate? În ce constă tehnologia, de fapt?
Ei bine, vom încerca să explicăm în termeni cât mai simpli şi uşor de înţeles. Bateriile litiu-ion normale, pe care le ştim azi, au doi electrozi, separaţi între ei de un material izolant, prin care pot trece ionii de litiu la încărcare şi descărcare. Electrodul pozitiv e numit catod, iar cel negativ — anod. Majoritatea inginerilor care lucrează la dezvoltarea bateriilor se focusează la concentrarea a mai mult litiu în componenţa electrozilor şi la peretele separator dintre cele două, care să permită un transfer mai rapid de energie dintr-o pare în alta, dar şi să ajute la evitarea sau minimizarea dendritelor, sau a ionilor captaţi şi depuşi pe peretele separator în procesul de uzură a bateriilor. Ei bine, inginerii scandinavi şi-au concentrat atenţia mai ales la compoziţia electrozilor.
În prezent, anodul bateriilor e format în raport de circa 95% din grafit, în timp ce catodul are şi un mix de materiale rare, precum cobaltul, nichelul, sau altele. Grafitul folosit în baterie e fie de origine fosilă, fie produs din reziduuri de petrol sau cărbune. Deci, în ambele cazuri vorbim de materiale fosile, care trebuie prelucrare prin procese energofage pentru a obţine straturi de grafit din ele, iar consumul de energie la producţia grafitului determină o mare parte din impactul uriaş de mediu, de care sunt acuzate bateriile. Ceea ce vor inginerii suedezi să facă e să înlocuiască grafitul cu lignina. Ce e lignina? E al doilea component esenţial al lemnului, după celuloză, şi este, de fapt, un polimer care dă caracteristica de duritate şi integritate acestui material. Atunci când lemnul e prelucrat industrial, pentru producţia hârtiei sau a multor altor procese, lignina e separată ca un reziduu din lemn. Iar acum inginerii scandinavi vor să folosească acest reziduu în baterii, cu condiţia că lemnul folosit va fi din cel crescut special cu scopuri industriale, regenerabil, pentru a nu duce la tăieri de păduri din această cauză.
Lignina s-ar regăsi astfel în anodul bateriei de tip nou, iar experimentele de până acum au arătat că acest polimer face bateria mai eficientă, opunând mai puţină rezistenţă transferului de ioni, iar astfel dă şansa unei încărcări şi descărcări cu flux energetic mai mare. Deci, asemenea baterii vor putea alimenta electromotoare mai puternic şi se vor putea încărca la prize de putere mai mare.
Partea şi mai frumoasă este că lignina e un material natural, provenit din lemn, care e la fel de biodegradabil ca şi lemnul, iar astfel bateriile uzate nu vor polua. Lignina va fi combinată cu carbon captat prin diverse metode, inclusiv din atmosferă, eventual, pentru a produce electrozii. Iar folosirea ligninei elimină o mare parte din materialele rare, folosite în prezent, într-atât de mult, încât scandinavii spun că practic toate ingredientele noului tip de baterie pot fi produse local, în Europa, fără a importa minereuri din zone îndepărtate ale planetei. Asta dă şi beneficii morale, dar şi reduce necesitatea de transportare peste oceane a materiilor prime, fapt care, la rândul său, diminuează şi mai mult impactul. Totuşi, litiul rămâne încă în ecuaţie, iar acesta nu e produs în Europa. Însă inginerii sugerează că l-ar putea obţine local din reciclarea bateriilor vechi. Oricum, ca şi procent în compoziţia finală a unei baterii, litiul e infinit mai puţin decât grafitul pe care inginerii vor să-l înlocuiască, aşa că, până şi dacă bateriile or vor avea o compoziţie de 2-3% de litiu importat, impactul total din înlocuirea celor mai esenţiale materiale va fi oricum unul uriaş, spun aceştia.
Foto: Lignina în stare primară după extracţia de la procesarea lemnului
0
1,936
COMENTARII (0)
Fiţi primul care comentează această ştire!
COMENTARIUL MEU
Trebuie să fiţi logat pentru a putea comenta
Logare | Înregistrare
COMENTARII FACEBOOK
Înapoi
    Logare PiataAuto.md
Login:
Parola:
Memorizeaza-ma
Ai uitat parola?
Eşti nou aici? Atunci înregistrează-te!