2023.11.13. 11:41
Magyar cégeket is bevonna az akkumulátorgyártásba egy hazai kutatási intézet
A nyersanyagellátás biztosítása és a kutatás-fejlesztés fogja meghatározni a jövő gazdaságát.
Töltőre rakott elektromos autók a debreceni Hatvan utcán
Forrás: Napló-archív
Az energiatárolás jelenéről és lehetőségeiről publikált cikket 2023 novemberében a korábban Eötvös Loránd Kutatási Hálózat néven ismert Magyar Kutatási Hálózat (Hungarian Research Network, HUN-REN).
Az elektromobilitás jövőjéról szóló összefoglalójába Kun Róbert, a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Intézete Szilárdtest Energiatárolás Kutatócsoportjának vezetője arról beszélt, hogy az akkumulátorok és a komponensek gyártása világszintű expanzió előtt áll, amibe Magyarországnak, a hazai kutatóknak és a vállalati szereplőknek is érdemes lehet bekapcsolódnia.
Mint ismeretes, a klímaváltozás megfékezése érdekében az Európai Unió 2050-re tűzte ki célul a zéró szén-dioxid-kibocsátást. Abban, hogy a közlekedés, a szállítmányozás és az energiatermelés a fosszilis tüzelőanyagokról a megújuló energiaforrásokra álljon át, kulcsszerepe van a elektrokémiai energiatárolásnak, vagyis az akkumulátoroknak.
A lítiumion került ki győztesen
Az energiatárolás 200 éves múltra tekint vissza, és még a mai napig folyamatosan zajlanak a fejlesztések, hogy az élettartambeli, a gyártástechnológiai fenntarthatósági és az újrahasznosíthatósági szempontoknak a leginkább megfeleljenek a tárolók. Napjainkban hatékonyságának köszönhetően a lítiumion-akkumulátorok (Li-ion) a legelterjedtebbek.
A szakember kitért az akkumulátorfejlesztés trendjeire is, mely 2023-ban számos területen ugrásszerű fejlődésnek indult.
Az egyik legismertebb terület az LFP-alapú (lítium-vasfoszfát) akkumulátorok optimalizálása. A Debrecenben megépülő CATL által is alkalmazott technológiával kapcsolatban a kínai gyártó augusztusban jelentette be, hogy a német és a hazai üzemében is gyártani fogja a legújabb fejlesztésű, LFP-alapú Shenxing akkumulátorait. Az ultragyors tárolók különlegessége, hogy az ezekkel felszerelt elektromos járművek tízpercnyi töltéssel akár 400 kilométert is képesek megtenni.
Debrecenben is gyártani fogja a CATL a nemrég bejelentett ultragyors akkumulátorait
Kun Róbert hozzátette, szintén előremutató fejlesztési irány az anódként szolgáló grafit tulajdonságainak javítása, mely nagyobb hatótávot és kevesebb nyersanyagigényt tesz lehetővé. Ugyanígy ígéretes a szilárdtest-akkumulátorok megalkotása, habár jelenleg számos elektrokémiai kihívással állnak szemben ezen a területen. Emellett egyre inkább elterjed a mesterséges intelligencia használata az akkumulátorfelügyeleti rendszerekben, mely – miután begyűjti és elemzi az adatokat – a használati körülmények függvényében irányítja az akkumulátor töltési és kisülési cilusait.
Van-e az akkumulátoroknak második élete?
Mivel a primer nyersanyagok korlátozottan állnak rendelkezésre, és a jövőben globálisan legyártandó akkumulátorok száma hatalmas, Kun Róbert szerint a lineáris gazdaság ebben a témakörben nem fenntartható, ehelyett a „másodikélet”-felhasználásban és az újrahasznosításban kell gondolkozni.
A körforgásos gazdaságnak köszönhetően számos értékes komponens hasznosítható újra az akkumulátorcella-gyártásban, ráadásul az Európai Uniónak konkrét célértékei vannak arra vonatkozólag, hogy a következő évtizedekben az adott kémiai elemből mekkora hányadnak kell újrahasznosított forrásból származnia az új akkumulátorok gyártása során.
Ez mindenképpen ígéretes, hiszen a klímapolitikai cél nem valósulhat meg maradéktalanul, ha a környezetvédelmi szándékkal legyártott termékek hulladékként végzik.
A szakember rámutatott, az újrahasznosítási technológiák közül jelenleg a piro- és hidrometallurgiai eljárások dominálnak, ez utóbbi az EU számára is elismert eljárás, ugyanis ezzel az életciklusuk végét elért akkumulátorokból az anyagok mintegy 80-90 százaléka visszanyerhető.
A Magyar Kutatási Hálózat kutatócsoportja négy éve végez új generációs akkumulátorokkal kapcsolatos kutatásokat, melyet egy csaknem tízéves németországi tanulmányi időszak előzött meg.
A hazai vállalkozásokat is bevonnák
A cikkben az is olvasható, hogy napjainkban több kulcsfontosságú akkumulátorkomponens és primer nyersanyagok elérhetősége korlátozott. Az európai akkumulátoripar nyersanyagfüggőségét továbbá az is fokozza, hogy a bányászott nyersanyagok finomítása bizonyos országokra korlátozódik, emiatt a helyileg rendelkezésre álló anyagok szerepe meglehetősen felértékelődik.
A HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Intézete éppen ezért az ellátásbiztonság és a gadaságosság fenntartása érdekében egy konzorciumprojektet indított, melyben akkumulátorkompenenseket fejlesztenek. Mint írják, magyarországi vállalati szereplőket és jelenleg még kiaknázatlan nyersanyagforrásokat is be kívánnak vonni az akkumulátor-értékláncba.
