Fa akkumulátorok jelenthetik a tiszta energia jövőjét?
A növények fájában található anyagot tesztelik a fenntartható akkumulátoros energia előállításának módszereként.
A Stora Enso finn tervezői 10 millió euróba kerülő gyártóüzemet építettek, amely megújuló bioalapú szenet állít majd elő a fák akkumulátorokká alakításával. Ezt egy faalapú anyag, a lignin használatával érik el.
Az üzem a dél-finnországi Kotkában működő, több mint 150 embert foglalkoztató Sunila Mill gyára mellett található, amely puhafa cellulóz, valamint bioüzemanyagok, például tallolaj és terpentin előállítására specializálódott.
A cég számos olyan mindennapi problémára fejlesztett már ki fa és bioanyag alapú megoldásokat , amelyek környezetbarát megközelítést igényelnek. Innovatív termékkínálatuk a formázható fától a formázott rostos élelmiszer-csomagolásig terjed.
És nincsenek egyedül, hiszen más cégek is csatlakoznak a területhez. A Ligna Energy egy svédországi vállalkozás, amely ugyanezt a tevékenységet végzi a bioakkumulátorokkal. A céljuk egy költséghatékony, biztonságos és környezetbarát megoldás kifejlesztése az energiatárolásra, amely „elősegíti a fosszilis energia mentes termelés felé történő gyorsított globális elmozdulást”.
A lignin, amely a természet második legelterjedtebb makromolekulája a cellulóz után, a növények sejtfalában rakódik le, hogy szerkezetük szilárd és fás legyen, és hogy megakadályozza a rothadást. A fa teljes összetételének körülbelül egyharmadát teszi ki.
A Stora Enso például hosszú távú befektetője volt a fenntartható kutatás-fejlesztési finanszírozásnak, tavaly 140 millió eurós befektetéssel. Bíznak abban, hogy a nem mérgező anyagban lévő szén felhasználható a lítium-ion akkumulátorokban található fosszilis tüzelőanyagok és bányászott fémek helyettesítésére, amelyek működéséhez általában grafit szükséges.
A lignint a cellulózrostok pépéből történő előállítása során választják el a fától. Ezután könnyű szénporrá finomítják, amelyből elektródalapokat készítenek, és más akkumulátor-alkatrészekkel kombinálják a grafit helyettesítésére.
A cég 2015 óta állít elő iparilag lignint a Sunila Mill-ben. Éves termelési kapacitásuk 50 000 tonna, így a Stora Enso a világ legnagyobb kraft lignin gyártója. A lignin saját termelési területére való kiterjesztése, valamint a technológia Lignode név alatti szabadalmaztatása megerősíti a Stora szándékait az intelligensebb akkumulátor-utazás jövőjével kapcsolatban.
Melyek a fából származó akkumulátor technológia előnyei?
A hagyományos lítium-ion akkumulátorok anódja grafitból készül, amely kémiai reakció során képződik nem megújuló szénvegyületekben.
Ahhoz, hogy a Tesla elérje az évi 20 millió elektromos autó gyártási célját, több mint 1 millió tonna grafitot kellene bányásznia.
Ma már szinte minden hordozható elektronikai eszközt lítium-ion akkumulátorok táplálnak. Aggályok merülnek fel azzal kapcsolatban, hogy a mérnökök a jövőben nem vállalhatnak kötelezettséget nagyobb gépek, például repülőgépek lítiom-ion akkumulátorokkal való meghajtására, túlmelegedésre való hajlamuk miatt.
Ezt a Boeing 787 Dreamliner Washingtonból a párizsi Charles de Gaulle repülőtérre tartó járatán történt hírhedt túlmelegedési incidens bizonyította a legmegrendítőbben, bár a Boeing azt állítja, hogy az ilyen módon használt nagyméretű autóakkumulátorok nem jelentenek biztonsági kockázatot.
A Stora Enso a megújuló Lignode energiatechnológiára való átállás öt fő előnyét vázolta fel:
Méretezhetőség
- Ezeket az akkumulátorokat a gyártásukhoz szükséges erőforrások – a fák – széles körű rendelkezésre állása miatt életképes lehetőség kereskedelmi forgalomba hozni.
Fenntarthatóság
- A gyártók vállalják, hogy anyagaikat fenntarthatósági tanúsítvánnyal rendelkező európai erdőkből szerzik be.
Megújuló képesség
- A gyenge környezetvédelmi szabványok és az olcsó gyártási költségek miatt szinte az összes Lítium akkumulátorgyártás Kínában történik. A természeti erőforrások felhasználása ezt az igényt teljesen felszámolná.
Gyorsabb töltés
- A Stora Enso úgy gondolja, hogy egy teljesen működőképes Lignode akkumulátor gyorsabban tölthető, mint a fosszilis tüzelőanyaggal működő piacvezető.
Jobb teljesítmény alacsonyabb hőmérsékleten
- Az akkumulátor alacsonyabb hőmérsékleten is működik, így több elektromos autó meghajtására nyílik lehetőség.
A lignin alapú szenet a fogyasztói elektronikától az autóipari rendszerekig minden eszköz meghajtására használhatnák. Ez utóbbi tűnik a vállalat legsürgetőbb problémájának, tekintettel az e-mobilitás exponenciális térnyerésére.
Várhatóan nagyban hozzájárul majd ahhoz, hogy a következő öt évben megtízszereződjön a globális akkumulátorpiac. A PwC témával foglalkozó testülete megjegyezte, hogy a járvány 14 százalékos visszaesést idézett elő az általános autóipari eladásokban, szemben az elektromos járművek, például az e-bike-ok és robogók „kiemelkedő, 46 százalékos növekedésével”.
Ez kiváló hír lehet járműveink szén-dioxid-kibocsátásával kapcsolatban, de csak akkor, ha az előállításukhoz szükséges anyagok kevesebb költséggel járnak a környezetünk számára.
„A Lignode segítségével bioalapú, költség szempontjából versenyképes és nagy teljesítményű anyagot tudunk biztosítani a hagyományosan használt grafit helyettesítésére” – mondja Markus Mannström, a Stora Enso Biomaterials divíziójának ügyvezető alelnöke.
„Az anód anyagok gyorsan növekvő piacának kiszolgálása érdekében jelenleg stratégiai partnerségeket vizsgálunk, hogy felgyorsítsuk a termelés növelését és az európai kereskedelmi forgalomba hozatalt.”
Forrás: Euronews
