BUDUĆNOST U DRVETU: Ova baterija djelomično izrađena od stabla smreke može napajati električna vozila

08/12/2022

Baterije koje pokreću naše automobile, računala i e-bicikle nazivamo “litij-ionskim”, ali gotovo 30% baterije čini grafit, prirodni oblik gotovo čistog ugljika. Ranije ove godine, finska šumarska tvrtka Stora Enzo objavila je da je razvila zamjenu za ugljik koji se sada koristi u baterijama, ističući da Kina kontrolira 84% opskrbe prirodnim grafitom i da je velik dio bilance sintetski grafit napravljen od fosilnih goriva.

Ovo bi mogao biti problem u budućnosti. “U budućnosti bi se dostupnost materijala mogla suočiti s drastičnim padom, budući da političke intervencije potaknute zabrinutošću za klimatske promjene dodatno povećavaju trend elektrifikacije“, rekao je Otto Kivi, viši stručnjak za razvoj poslovanja za materijale za baterije u Stora Enso.

Kada se litij-ionska baterija puni, ioni se kreću od pozitivno nabijene katode do negativno nabijene ugljične anode, gdje se pohranjuju dok se baterija ne isprazni.

Stora Enso svoj ugljik proizvodi od lignina, prirodnog polimera koji služi kao armaturne šipke za drveće. Odvaja se od celuloze na drveću tijekom izrade papira kako bi se spriječilo žućenje papira. Ima ga puno: drveće ima 30 do 40% lignina. Tvrtka ga je samo spaljivala za toplinu i energiju, ali ga je počela pretvarati u Lignode—tvrdi ugljik razvijen za baterije.

Oni uzimaju lignin iz stabala bora i smreke i rafiniraju ga u fini ugljični prah, koji se zatim preša u listove elektroda. Oni pretvaraju ono što je prije bio otpad u koristan proizvod bez sječe ikakvih dodatnih stabala i tvrde da to čini bolju bateriju:

Tradicionalno se koristi grafit, a taj je materijal strogo slojevit – ioni mogu ući i izaći samo sa strana grafita. S tvrdim ugljikom izrađenim od Lignodea, materijal anode je neorganiziran, postajući vrlo otvorena struktura što omogućuje brže punjenje i moguće pražnjenje. Stoga se vrijeme provedeno na punjačima može smanjiti. Kako električna vozila postaju sve češća, potreba za infrastrukturom za punjenje raste“, rekao je Kivi.

Jasna je prednost što struktura Lignode omogućuje punjenje i pražnjenje baterije brže nego s grafitnim ugljikom. Brže stope punjenja smanjuju potražnju za infrastrukturom za punjenje i omogućuju rješenja za manje baterije po automobilu.”

Iz Stora Enso kažu da je materijal održiv i obnovljiv, od stabala certificiranih prema standardima FSC i PEFC. Tvrtka je nedavno potpisala ugovor s Beyonderom, norveškom tvrtkom za pohranu energije koja proizvodi baterije visokih performansi, za stavljanje Lignodea u njihove proizvode.

Njihova prezentacija o bateriji, s efektnim naslovom “Budućnost električnih automobila pokreće drveće”, pokazuje hrpu trupaca umjesto baterija, što je možda pomalo smiješno. Ali baterija koja je u biti 30% drvo uopće nije smiješna, nego je možda ključ energije budućnosti.