Baterija za električni avto in vplivi na okolje
Sreda, 11 Maj 2011
Kemijski inštitut (KI) in Center odličnosti nizkoogljične tehnologije (CO NOT) sta pripravila strokovno srečanje o litij ionski bateriji, ki je srce novega, čistejšega in varnejšega avtomobila prihodnosti. V okviru projekta Elektromobilnost za Slovenijo je na KI potekalo uvodno strokovno srečanje cikla, namenjenega električnim vozilom. Osrednja tema dogodka je bila baterija za električni avto. Srečanju bodo sledili posveti o elektrotehničnih, strojniških in infrastrukturnih vidikih elektromobilnosti.
Ker je v Sloveniji več kot 1.300.000 registriranih motornih vozil, je prehod na električni pogon gotovo tema, pomembna ne le za okolje in gospodarstvo, temveč tudi za uporabnike same. V svetovnem merilu je nujnost elektrifikacije vozil še bolj očitna. Mednarodni denarni sklad je ocenil, da je bilo v letu 2009 na svetu okoli 700 milijonov vozil, za leto 2050 pa napoveduje, da jih bo že tri milijarde. V prihodnosti bomo tako namesto obupovanja nad onesnaženostjo zraka v gosto naseljenih mestnih središčih in nad cenami nafte iskali odgovore na vprašanja, kaj vse vpliva na ceno, varnost in življenjsko dobo baterije (akumulatorja) našega električnega prevoznega sredstva.
Dr. Miran Gaberšček, direktor CO NOT in vodja laboratorija za elektrokemijo materialov na KI, pojasnjuje, da je prav od razvoja baterije odvisno, kako hitro in v kakšni meri se bodo uveljavili električni avtomobili. Na tokratnem posvetu je predstavil vse ključne lastnosti sedanje generacije baterij in možen razvoj teh naprav v bližnji prihodnosti. »Naši baterijski materiali so prepoznavni v mednarodnem merilu. V določenih segmentih smo celo v svetovnem vrhu. Ker smo močno prisotni v razvojnih tokovih, hkrati pa dobro sodelujemo tudi z industrijo, menim, da lahko slovensko znanje in industrija odigrata pomembno vlogo pri razvoju električnega avtomobila.«
V primerjavi z motorjem na notranje izgorevanje imajo trenutno baterije, premajhno energijsko gostoto in premajhno gostoto moči. Zaradi teže je potrebno veliko pozornosti nameniti umestitvi baterije, da bo vozilo pravilno obteženo. To seveda vpliva tudi na varnost voznika in sopotnikov. Prav tako je za varno vožnjo nujna dovolj zmogljiva baterija. Te so danes predvsem litij-ionske.
Direktor Kemijskega inštituta, prof. dr. Janko Jamnik, pojasnjuje, da je prednost litija v njegovi visoki energijski gostoti ter lahkosti. Omogoča tudi visoko napetost. Ker je litij kot ion izjemno majhen, se lahko shranjuje v volumnu elektrode in ne le na površini, kot to velja za druge snovi. Z okoljskega vidika ima baterijski avto številne prednosti, meni dr. Gaberšček. Električni avto, ki ga poganja baterija, porabi trikrat manj energije na kilometer kot avto z bencinskim motorjem. Baterija tako porabi 0,9 mega joulov (MJ) na kilometer, bencinski motor pa 2,7 MJ. Prednost baterijskega avtomobila je tudi v nižjem izpustu CO2, ki znaša 45 gramov CO2 na kilometer, pri bencinskem motorju pa kar 200 gramov na kilometer.
Nekoliko nenavadno je, da ima tudi baterijski avtomobil ogljični odtis, torej izpusti CO2 v okolje niso enaki nič. Dr. Gaberšček pojasnjuje, da do tega pride zato, ker se pri meritvah upošteva tudi CO2, ki se sprošča pri pridobivanju električne energije, ta pa se še vedno v veliki meri pridobiva s fosilnimi gorivi. Če bi se elektriko za baterijski avto pridobivalo s pomočjo sončnih celic, pa tak avto ogljičnega odtisa ne bi imel. Prav električni avto pa bistveno povečuje potrebe po litiju. Po nekaterih ocenah bo leta 2030 na cestah med 15% in 25% povsem električnih vozil, od katerih bo kar 75% do 90% z litij ionskimi baterijami. Konkretno to pomeni potrebo po med 65.000 in 145.000 tonami litijevega karbonata.
Litij bo zato postal predrag in vedno težje dostopen, razlaga dr. Dominko. Vendar pa so zgoraj navedene ocene pripravljene na podlagi današnjega stanja tehnike, zato je prepričan, da se nam ni potrebno bati, da električni avto ne bi zmogel uspešnega preboja na ceste zaradi pomanjkanja litija. Že danes namreč litij zamenjujemo z drugimi, cenejšimi in bistveno razširjenimi gradniki, kot je na primer natrij. Če torej nafte na cestah ne bo zmogel zamenjati litij ionski akumulator, bo to nalogo prav gotovo zmogel akumulatorski sklop prihodnjih generacij. Posebno skrb pa bo potrebno nameniti recikliranju baterij oz. akumulatorjev, namenjenih za pogon električnega avtomobila, opozarja dr. Dominko. Zato pri raziskavah na KI in CO NOT že pri načrtovanju spojin za baterije upoštevajo tudi možnosti reciklaže. Pri tem jih ne zanima le možnost predelave čim večjega dela odpadnega akumulatorja in ponovna uporaba teh delov, temveč tudi to, da se pri sami reciklaži porabi čim manj energije. Tako se ogljični odtis zmanjšuje tudi v postopku recikliranja.Povzeto po sporočilu KI in CONOT