Δεν είναι δύσκολο να αντιληφθεί κανείς πως η Ευρώπη σέρνει τον …χορό προς ένα βιώσιμο μέλλον και πως όλες οι «πράσινες» πολιτικές είναι στην αιχμή του δόρατος των ερευνών και της βιομηχανίας της Γηραιάς Ηπείρου, με την ενεργειακή ασφάλεια και την απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα να αποτελεί ύψιστη προτεραιότητα των κρατών – μελών.
Λέξη – κλειδί η μπαταρία, αφού η τεχνολογία της είναι πίσω από την εποχή της αποθήκευσης της «καθαρής» ενέργειας, που έρχεται …με τα χίλια. Νέες μπαταρίες και υλικά με μικρότερο τόσο κόστος όσο και περιβαλλοντικό αποτύπωμα υπόσχονται δύο νέες ευρωπαϊκές προσπάθειες, που πρόσφατα βραβεύτηκαν στο ετήσιο EIT Summit.
Μεγάλο βραβείο στον τομέα των πρωτοποριακών εξελίξεων στην κατασκευή μπαταριών, το Innovation Team Award, πήρε η σουηδική Altris, μια ομάδα που ειδικεύεται στις Sodium-Ion μπαταρίες και διακρίθηκε για τη σχεδίαση ενός νέου υλικού, του Fennac ® για το καθοδικό τμήμα μιας μπαταρίας που πέρα από φθηνότερη θα την καθιστά και πιο «καθαρή».
«Με το Fennac επιθυμούμε να φέρουμε μία νέα χημική σύσταση, μία πιο βιώσιμη χημική σύσταση στην αγορά, ώστε το λίθιο να μην είναι το μόνο από τα συστατικά στο οποίο αναγκαστικά πρέπει να απευθυνθείς για να φτιάξεις μπαταρίες, αλλά και να φέρουμε μία καινούργια τοπική αξία στην Ευρώπη» εξήγησε, μιλώντας στον ραδιοφωνικό σταθμό του ΑΠΕ-ΜΠΕ «Πρακτορείο 104,9 FM» ο Κρίστερ Βέργκβιστ (Christer Bergquist), CEO και CFO της Altris, τονίζοντας πως η ευρωπαϊκή καινοτομία πίσω από αυτές τις νέες μπαταρίες είναι η σύστασή της, συνδυαστικά με τον σχεδιασμό της.
«Τα βασικά στοιχεία στη χημική σύσταση της τεχνολογίας που προτείνουμε είναι το αλάτι, το ξύλο, ο σίδηρος και ο αέρας, στοιχεία τα οποία υπάρχουν σε αφθονία στη φύση και είναι ενσωματωμένα στην υπάρχουσα βιομηχανική υποδομή του ανθρώπου. Έτσι, λοιπόν, αντί να ανταγωνιζόμαστε πάνω στη διάθεση σπάνιων ορυκτών και μετάλλων που υπάρχουν στη γη, αυτά που χρησιμοποιούμε υπάρχουν σε αφθονία. Με αυτόν τον τρόπο έχουμε μειωμένο περιβαλλοντικό αντίκτυπο σε ό,τι αφορά το έδαφος της γης, μειωμένη χρήση σπάνιων γαιών» επισήμανε ο κ. Βέργκβιστ.
Με τη νέα αυτή τεχνολογία μπαταριών που προτείνει η ευρωπαϊκή ομάδα, η προσπάθεια αναμένεται να οδηγήσει σε μικρότερη επιβάρυνση του περιβάλλοντος αλλά και σε μικρότερο κόστος για τις νέου τύπου μπαταρίες που η βιομηχανία θα μπορεί να τοποθετήσει σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα αλλά και αεροσκάφη στο μέλλον. «Έχεις μία εντελώς διαφορετική γκάμα τιμών σε ό,τι αφορά τα υλικά. Δεν είναι τόσο ρευστά υλικά όπως το λίθιο. Με αυτό τον τρόπο μπορεί να έχεις έναν πιο προωθημένο τρόπο σχεδιασμού του κόστους του προϊόντος σου, κι έτσι τελικά οι πελάτες να ξέρουν τι θα πληρώσουν και γιατί θα το πληρώσουν» εξήγησε ο βραβευμένος Σουηδός ειδικός.
Οι νέου τύπου μπαταρίες είναι, μάλιστα, κοντά στην παραγωγή.
Αποθηκεύοντας ενέργεια
«Πέρυσι το Νοέμβριο ανακοινώσαμε πως έχουμε ετοιμάσει ένα cell μπαταρίας που αποδίδει 160 κιλοβατώρες/κιλό σε ενεργειακή πυκνότητα, κάτι που σημαίνει ότι είναι μία τεχνολογία πλέον εμπορικά έτοιμη. Αυτή η εξέλιξη σημαίνει ότι μπορεί να υπάρξει κάλυψη των αναγκών σε προϊόντα αποθήκευσης ενέργειας κι αυτό σε επίπεδο μαζικής κάλυψης αναγκών αγοράς. Σε αυτό στοχεύουμε τώρα με την τεχνολογία Sodium-Ion. Έχουμε, λοιπόν, πλέον οριστικοποιήσει τον βασικό σχεδιασμό της κυψέλης, την οποία θα βάλουμε σε διαδικασία μαζικής παραγωγής μέχρι το τέλος του δεύτερου τριμήνου του 2024. Η παραγωγή πολύ μεγάλης ποσότητας (gigascale) θα έρθει μέχρι το μέσο του επόμενου έτους, άρα μιλάμε για τα μέσα του 2025. Και για τη μαζική παραγωγή μιλάμε για τα μέσα του 2027. Έτσι, λοιπόν, μέσα σε τρία χρόνια υπολογίζουμε στην παραγωγή δυνατότητας αποθήκευσης gigawatt με αυτό το προϊόν πια μέσα στην αγορά» διευκρίνισε ο CEO και CFO της Altris.
Σημείωσε ακόμα ότι, αρχικά, οι νέας τεχνολογίας μπαταρίες θα χρησιμοποιηθούν σε επίγειες μονάδες παραγωγής ενέργειας από τον ήλιο, όπως και σε φάρμες παραγωγής ενέργειας από τον αέρα, ενώ στη συνέχεια -κάποια στιγμή- θα βρεθούν σε χρήση στα ηλεκτρικά οχήματα.
«Για εμάς αυτό είναι ένα ζήτημα πυκνότητας αποθήκευσης ενέργειας, οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας τεχνολογίας Sodium-Ion έχουν μεγαλύτερες κυψέλες από την μπαταρίες αποθηκεύεις ενέργειας Ιόντων Λιθίου, οπότε δεν έχεις εδώ την ίδια δυνατότητα. Αναπτύσσουμε ήδη την επόμενη γενιά των προϊόντων μας που θα έχουνε πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας τέτοια ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον τομέα της βιομηχανικής παραγωγής ηλεκτρικών οχημάτων. Θα τοποθετηθούμε περισσότερο στα βασικά μοντέλα που σημαίνει ότι μιλάμε για αυτοκίνητα για αστική μετακίνηση περισσότερο, τα πιο προσιτά οικογενειακά μοντέλα και όχι τα premium, μεγάλης αυτονομίας οχήματα, τα οποία συνήθως σήμερα σχετίζουμε με μοντέλα π.χ της Tesla, ή της Mercedes-Benz, εκεί ακόμα θα χρησιμοποιείται το λίθιο. Από την άλλη όμως για τα βασικά τα προσιτά οικονομικά αυτοκίνητα, θα υπάρχουν οι Sodium-Ion μπαταρίες μέχρι το 2030», εξήγησε ο κ. Βέργκβιστ.
Η ευρωπαϊκή αυτή τεχνολογία, σύμφωνα με τον ίδιο, έχει το πλεονέκτημα ότι είναι μία επένδυση που είναι πολύ λιγότερο capital intense, απαιτητική δηλαδή για μεγάλα κεφάλαια. «Χρειάζεται να καταφέρουμε να διαχειριστούμε και να αποκτήσουμε μικρότερο κεφάλαιο συγκριτικά πάντα με τις Ιόντων Λιθίου τεχνολογίες, όταν μιλάμε για την αύξηση της παραγωγής. Αν κοιτάξουμε λίγο στο μέλλον, πέντε χρόνια από τώρα, θέλουμε να έχουμε περίπου δυνατότητα παραγωγής 60 Gigawatts σε τρία εργοστάσια. Ιδανικά ένα εργοστάσιο στις ΗΠΑ, ένα δεύτερο στην Ευρώπη, και πιθανώς ένα ακόμα στην Ευρώπη ή στη νοτιοανατολική Ασία» εξήγησε ο κ. Βέργκβιστ και πρόσθεσε πως η Altris είναι η μόνη εταιρεία με αυτή τη συγκεκριμένη χημική σύσταση, όχι όμως η μόνη που εξελίσσει τεχνολογία μπαταριών με Sodium-Ion βάση, αφού στην Ευρώπη υπάρχουν και άλλοι δύο «παίκτες» στον συγκεκριμένο χώρο.
Βιώσιμα νανοϋλικά για πιο γρήγορη φόρτιση
Μία ακόμα ευρωπαϊκή προσπάθεια κέρδισε το βραβείο Public Award για μια νέα γενιά υλικών. Η HiQ-CARB είναι μία ομάδα που παράγει βιώσιμα και αποδοτικά νανοϋλικά για μπαταρίες υψηλών επιδόσεων, υλικά που θα επιτρέπουν πιο γρήγορες φορτίσεις σε ηλεκτρικά οχήματα, αλλά και μεγαλύτερη ζωή σε μπαταρίες, όπως και βελτιωμένες συνθήκες ασφάλειας σε συσκευές που έχουν μπαταρίες. Ο στόχος της ομάδας είναι η συνεισφορά στη μάχη κατά της κλιματικής αλλαγής και η δημιουργία ευρωπαϊκών θέσεων εργασίας στον χώρο της τεχνολογίας.
Η ευρωπαϊκή ομάδα συνεργάστηκε με την EIT RawMaterials του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Καινοτομίας και Τεχνολογίας και, όπως είπε στο ραδιόφωνο του ΑΠΕ-ΜΠΕ ο Αντρέας Μπίτνερ (Andreas Bittner), ενεργοποιητής και συντονιστής της ευρωπαϊκού σχεδίου καινοτομίας HiQCarb, «το πρόβλημα είναι πως η τρέχουσα διαδικασία παραγωγής μπαταριών σχετίζεται με υψηλές εκπομπές ρύπων διοξειδίου του άνθρακα».
Με την τεχνολογία που διαθέτει το υλικό που έχει ετοιμάσει η HiQCarb θα είναι εφικτή η παραγωγή «με το 10% των ρύπων διοξειδίου του άνθρακα που έχουν αυτή τη στιγμή τα ανταγωνιστικά υλικά από την Κίνα», όπως εξήγησε ο κ. Μπίτνερ, ενώ την ίδια ώρα το υλικό αυτό βελτιώνει και την απόδοση των μπαταριών και κατ’ επέκταση της κινητικότητας π.χ των αυτοκινήτων ή των αεροσκαφών.
Τα συγκεκριμένα δύο νέα νανοϋλικά (σ.σ βιολογικά carbon nanotubes CNTs και Acetylene Black πρόσθετα για μπαταρίες ιόντων-λιθίου) -των οποίων την παραγωγή εκκινεί και μεγιστοποιεί η ευρωπαϊκή εταιρεία- συνεισφέρουν στην καθαρή ενέργεια και η ευρωπαϊκή ομάδα που τα έχει αναπτύξει τα έχει ήδη πατεντάρει. Συνδυαστικά ως μείγμα, χάρη στην καλύτερη αγωγιμότητά τους, οδηγούν, σύμφωνα με τον κ. Μπίτνερ, σε καλύτερες γενιές μπαταριών, ενώ η ευρωπαϊκή ομάδα πίσω από τα υλικά αυτά έχει ανακαλύψει ότι με τη χρήση τους μπορεί να βελτιωθεί και η ταχύτητα φόρτισης των μπαταριών.
«Συγκριτικά με τον κύριο ανταγωνιστή μας από την Κίνα έχουμε βελτιωμένη αγωγιμότητα κατά 33%» επισήμανε ο κ. Μπίτνερ, σύμφωνα με τον οποίο πέρα από τη γρήγορη φόρτιση, τα υλικά αυτά μπορούν να παρέχουν ακόμη περισσότερο και ταχύτερη αποφόρτιση των μπαταριών. Η HiQCarb, μάλιστα, παράγει ήδη το ένα από αυτά τα καινοτόμα υλικά με δυνατότητα 3000 τόνων και στοχεύει στην αύξηση στους 12.000 τόνους στο επόμενο διάστημα.
Σωτήρης Κυριακίδης