Baterijske inovacije: Ali lahko mangan nadomesti litij?
Litijeve baterije so ključne za razvoj električnih vozil (EV) in široko paleto elektronskih naprav, kot so mobilni telefoni, prenosni računalniki, električne zobne ščetke in orodja. Kljub svoji priljubljenosti pa litijeve baterije prinašajo številne izzive, vključno z visokimi stroški proizvodnje, težavami pri recikliranju in okoljskimi tveganji pri rudarjenju litija.
Proizvodnja litijevih baterij zahteva velike količine vode in uporabo težkih kovin, kar vodi do mineralnih odpadkov, erozije tal in onesnaženja vode. Rudarjenje litija je pogosto povezano z neetičnimi praksami, kot sta delo otrok in prisilno delo, zlasti v Demokratični republiki Kongo (DRK). V povprečju baterija električnega vozila porabi približno 8 kg litija. Nekatere baterije, kot so Tesline, pa lahko porabijo tudi do 62,6 kg litija.
Zaradi teh izzivov proizvajalci iščejo alternative litijevim baterijam, med katerimi je mangan ena izmed najbolj obetavnih možnosti. Manganove baterije so privlačne zaradi svoje stroškovne učinkovitosti in boljših lastnosti glede varnosti in energijske gostote. Povprečna baterija EV vsebuje približno 20 kg mangana in 14 kg kobalta, mangan pa je cenejši za rudarjenje in na voljo v večjih količinah kot litij.
Martin Kepman, glavni izvršni direktor (CEO) kanadskega podjetja za rudarjenje mangana Manganese X Energy Corp, je dejal: “Mangan je kandidat za motnje v prostoru litij-ionskih baterij. Ima elementarne lastnosti, ki lahko izboljšajo gostoto, zmogljivost, možnost polnjenja, varnost in dolgoživost baterij. Za vzpostavitev severnoameriškega vira mangana ne bi mogli biti boljši.”
Odziv proizvajalcev električnih vozil
Tesla in Volkswagen sta med podjetji, ki raziskujeta uporabo manganskih baterij. Elon Musk je pred kratkim izjavil, da imajo manganove baterije “potencial”, da spodbudijo globalni prehod na zeleno energijo. Mangan se običajno uporablja v kombinaciji z litijem v baterijah, kot so litij-manganovo-oksidne (LMO) in litij-železo-mangan-fosfatne baterije (LiFeMnPO4).
Poleg mangana obstajajo še druge alternative litijevim baterijam. Ena izmed njih so natrijeve ionske baterije, ki so energijsko učinkovite, se hitro polnijo in so stabilne pri ekstremnih temperaturah. So manj strupene kot litijeve baterije, saj ne vsebujejo bakra, litija, kobalta ali niklja. Kljub temu pa ne shranijo toliko energije kot litijeve baterije, kar omejuje njihovo širšo uporabo.
Cink-ionske baterije so še ena možnost, ki pridobiva na priljubljenosti. Cink je okolju prijaznejši in lažje dostopen kot litij, kar zmanjšuje stroške in ekološke vplive rudarjenja. Cinkove baterije zahtevajo malo vzdrževanja in so idealne za naprave z nizko porabo energije, kot so svetilke in daljinski upravljalniki. Vendar pa imajo cinkove baterije nižjo energijsko gostoto v primerjavi z litijevimi, kar omejuje njihovo uporabo v električnih vozilih.
Polprevodniške baterije predstavljajo še eno alternativo, saj so kompaktnejše, zmogljivejše in trajnostnejše od litijevih baterij. So varnejše, imajo večjo zmogljivost in hitrejše polnilne zmogljivosti, saj se lahko napolnijo v 10 do 15 minutah, v primerjavi z litijevimi baterijami, ki potrebujejo od 20 minut do 12 ur. Kljub tem prednostim so polprevodniške baterije dražje za proizvodnjo in njihova dobavna veriga še ni popolnoma razvita.
[Vir: Euronews]; Portal24; Foto: Pexels
