Stały elektrolit z potencjałem zmniejszenia śladu węglowego nawet o 39%
Baterie ze stałym elektrolitem (solid state battery) mogą zmniejszyć ślad węglowy baterii wykorzystywanych do pojazdów elektrycznych o prawie dwie piąte. To jeszcze bardziej zwiększyłoby ich przewagę nad pojazdami napędzanymi paliwami kopalnymi. Jak wynika z badania zleconego przez Transport & Environment (T&E) firmie Minviro, specjalizującej się w analizie cyklu życia surowców, nowa technologia może zwiększyć wydajność w tym obszarze nawet o 39%. Polska jest największym w Europie i piątym największym w skali globu dostawcą baterii samochodowych lub ich komponentów.
Celem badania było porównanie nowej technologii baterii ze stałym elektrolitem z bateriami o obecnie stosowanym składzie chemicznym. Z badań wynika, że bateria ze stałym elektrolitem, która magazynuje więcej energii przy zużyciu mniejszej ilości materiałów, może zmniejszyć i tak już niższy ślad węglowy akumulatora samochodu elektrycznego o kolejne 24%. Analizie porównawczej poddano baterię ze stałym elektrolitem NMC-811, która ma jeden z najbardziej obiecujących opracowywanych właśnie składów chemicznych, spośród obecnie stosowanej technologii litowo-jonowej.
Lżejsze i szybsze dzięki materiałom ceramicznym
Technologia stałego elektrolitu wykorzystuje do przewodzenia prądu elektrycznego materiał ceramiczny zamiast płynnych elektrolitów, dzięki czemu akumulatory są lżejsze i szybciej się ładują, a w rezultacie są tańsze. Producenci baterii prognozują, że baterie ze stałym elektrolitem będą wykorzystywane w samochodach elektrycznych w drugiej połowie obecnej dekady.
– Już teraz pojazdy elektryczne są znacznie lepsze dla planety niż spalanie ropy naftowej, a ślad węglowy baterii maleje z roku na rok. Natomiast technologia stałego elektrolitu to prawdziwie przełomowa zmiana, ponieważ wyższa gęstość energii oznacza, że do ich wytworzenia potrzeba znacznie mniej materiałów, a tym samym powoduje znaczne zmniejszenie emisji – mówi Rafał Bajczuk, starszy analityk z Fundacji Promocji Pojazdów Elektrycznych.
Lit ze studni geotermalnych
Badanie pokazało, że jeśli baterie ze stałym elektrolitem są produkowane przy użyciu materiałów pozyskiwanych w najbardziej zrównoważony sposób, nowa technologia może zmniejszyć wpływ akumulatorów na klimat nawet o 39% w porównaniu z obecnymi bateriami litowymi. Nowe metody wydobycia, w tym wydobywanie litu ze studni geotermalnych, znacznie mniej oddziałują na środowisko naturalne niż powszechnie stosowane wydobycie litu ze skał twardych w Australii i rafinowanie go w Chinach.
Baterie ze stałym elektrolitem wymagają o ok. 35% więcej litu niż w obecnie stosowanej technologii litowo-jonowej, ale za to wykorzystują o wiele mniej grafitu i kobaltu. Według T&E wymogi zawarte w obecnie procedowanym rozporządzeniu UE dotyczącego baterii, zgodnie z którym lit ma być pozyskiwany w sposób odpowiedzialny – w sensie wpływu na środowisko i społeczeństwo – i poddawany recyklingowi, zagwarantuje, że na rynku będzie wystarczająca podaż baterii ze stałym elektrolitem.
Istotne ekologiczne wydobycie
– Uporządkowanie i zekologizowanie sposobu, w jaki wydobywamy i przetwarzamy surowce w bateriach ze stałym elektrolitem pozwoli jeszcze bardziej zmniejszyć ich wpływ na klimat. Kluczowa będzie poprawa metod stosowanych w łańcuchu dostaw. Rozporządzenie UE w sprawie baterii jest okazją do zagwarantowania, że każda bateria wyprodukowana lub sprzedana w Europie będzie pozyskiwana w bardziej ekologiczny sposób, będzie miała niższy ślad węglowy i będzie poddawana recyklingowi po zakończeniu eksploatacji – dodaje Rafał Bajczuk.
Europarlamentarzyści i rządy UE debatują obecnie nad zaproponowanym rozporządzeniem w sprawie baterii. T&E wzywa prawodawców do podjęcia kroków w celu zapewnienia, że ustawodawstwo będzie zachęcać do produkcji baterii o niższym śladzie węglowym, a także zwiększy cele dotyczące recyklingu litu do poziomu 70% w 2025 r. oraz 90% w 2030 roku – są to wyższe cele niż zaproponowane przez Komisję Europejską. Niezbędne jest również zobowiązanie firm do przestrzegania praw człowieka i ochrony środowiska na wszystkich etapach produkcji baterii.
Polska wśród liderów
Wyniki analiz to także ważna wskazówka dla firm działających w tym obszarze w Polsce. Rozwój elektromobilności i zrównoważonego transportu. Zdaniem analityków firmy BNEF, popyt na nie zwiększy się z 269 GWh w 2021 roku do 2,6 TWh do 2030 i 4,5 TWh do 2035 r. Polska na tym tle ma mocną pozycję, gdyż jest największym w Europie i piątym największym w skali globu dostawcą litowo-jonowych baterii samochodowych lub ich komponentów. Z końcem 2020 r. wartość eksportu w tym obszarze osiągnęła poziom ok. 400 mln euro miesięcznie, a ogniwa bateryjne stanowią 2% całego polskiego eksportu.
Tym samym nasz kraj jest mocno zaangażowany w budowę europejskiego i światowego łańcucha wartości sektora bateryjnego, a wg estymacji BloobergNEF ma szansę utrzymania wiodącej pozycji w tym obszarze, co najmniej do 2025 r.
Pełne wyniki badania można znaleźć tutaj: Copy of SSB briefing.docx (transportenvironment.org)
Źródło: transportenvironment.org, własne
zdjęcie: Transport & Environment (T&E)
