A lítium az új arany?
Miközben a világ egyik felében még csak gondolkoznak rajta, hogy megéri-e tárolni az energiát, Ausztráliában a Tesla 60 nap alatt felépített egy lítium-ion akkumulátortelepet, mellyel stabilabbá vált egy fél földrész áramellátása. Tényleg a lítium-ion technológia határozza majd meg a jövőt?
Amikor Elon Musk, a Tesla vezére arról beszél, hogy elektromos járművek fogják uralni a jövőt egy kicsit szkeptikusak lehetünk. Ha én lennék a legmenőbb villanyautókat gyártó cég tulajdonosa, ráadásul a részvényeim kissé túlértékeltek lennének (a Tesla papírok annyit érnek, mint a General Motorsé, miközben a GM 250-szer több autót értékesít évente), én is ezt hajtogatnám. Ha viszont ugyanezt Dieter Zetsche, a Daimler-Benz, azaz a Mercedes gépkocsik gyártójának vezérigazgatója hangoztatja, már kezd gyanússá válni, hogy valóban lehet igazság a mondottakban. Ahhoz természetesen nem fér kétség, hogy Musk korunk egyik legnagyobb koponyája, csak hát neki üzleti érdeke is fűződik a kijelentéshez. Szóval eldőlt: a robbanómotoroknak leáldozott, néhány éven belül hangtalanul fognak suhanni az elektromos autók az utakon. De vajon csak az utakon? Vagy más iparágakat, szektorokat is érint a változás?
Autók helyett tárolás
Az elektromos járművek szíve, motorja a lítium-ion akkumulátor. Ez a technológia pedig rohamosan fejlődik: nemcsak a teljesítményt fokozzák, a tárolás is egyre fontosabb faktor. Ezt ismerték fel Ausztráliában is, ahol az ígért 100 napos határidő helyett mindössze 60 nap alatt átadta a 100 megawattos aksitelepet a Tesla, amely a Hornsdale szélerőmű által termelt energiát tárolja majd. (Elon Musk nagyon biztos volt a dolgában, ugyanis kijelentette, hogy ha a vállalt határidőből kicsúsznak, a projekt teljes költségét – azaz 50 millió dollárt, amely cirka 15 milliárd forint – ő állja.) A déli kontinensen eddig is rendelkezésre állt elég szél és nap a háztartások ellátásához, a baj csak az volt, hogy nem tudták hatékonyan tárolni. A megújuló energiánál ugyanis ez a legnagyobb kihívás. Hiába vannak olyan napok, amikor már nincs is szükség más típusú, akár fosszilis energiahordozókra, a termelést a szél vagy nap esetében nem lehet „beosztani”. A most átadott telepnél említett 100 megawattos kapacitás nem sokat mond egy laikusnak, az viszont már beszédesebb, hogy 30 ezer háztartás energiaellátása fog megoldódni ezzel.
A lítium borítja a világrendet?
Az elektromos autózás előtt is tudtunk a lítium-ion akkumulátorokról, hiszen már akkor ilyen volt az okostelefonjainkban, laptopjainkban. Már ezek megjelenésekor sokan vizionáltak egy átrendeződő gazdasági világot, azt gondolták, új nagyhatalmakat fog szülni ez a fontos fém. Ez pedig csak fokozódott az elektromos autózás és tárolás lítiumfelhasználásával. Pedig, bár nélkülözhetetlen eleme az aksinak, alig 15 százalékkal kellett többet kitermelni a bányákból 2016-ban. Igaz, néhány ország (például Argentína) gazdasága profitálhat a készleteiből, de mégsem borítja majd ez fel a világrendet: egyrészt mert van elegendő belőle, másrészt az akkumulátorokhoz kell más fém is. Ilyen a kobalt, amelyből viszont alig akad a földön, így ennek a hiánya már okozhat problémát. Ráadásul a világ termelésének fele Kongóból érkezik, ami jelenleg ugyan nyugodt, de egyébként nem a politikai stabilitásáról híres.
Visszatérve a lítiumra: az sem lehet véletlen, hogy Musk éppen Ausztráliával épít ki hosszú távú üzleti kapcsolatot. Ez az ország adja ugyanis a világ lítium kitermelésének 41 százalékát, illetve a top 5 kitermelő között van a három másik fontos akkumulátor alapanyagban is (mangán, nikkel és kobalt).
A ma használt akkumulátorok azon az elven működnek, hogy elektronok vándorolnak egy anód és egy katód között. „Mindezt pedig az teszi lehetővé, hogy van egy összekötő anyag, az elektrolit, amelyben az ionok ide-oda mozoghatnak a pozitív és a negatív töltésű pólusok között. Ha töltjük, akkor az áram kémiai energiává alakul, az anód és a katód anyaga is visszaáll, ha pedig használjuk az eszközt, akkor a kémiai reakció elindul, energia szabadul fel, elektromos áram lesz” – magyarázza az Energiapédia. A legfiatalabb generációba tartozik a lítium-ion (Li-ion) technológia. A 60-as években a hagyományos savas ólom akkumulátor helyett elkezdték használni a nikkel alapúakat is, majd ezt váltotta fel a lítium, aminek tárolókapacitása az előző duplája, ráadásul a legkönnyebb fém (ez a járműveknél különösen fontos), valamint nikkelnél jellemző kristályképződés itt nem tapasztalható.
A raktártechnológiát is forradalmasítja
Amikor lítium-ion akkumulátor hajtotta járművekről beszélünk, általában az autók jutnak eszünkbe. Pedig ez a technológia forradalmasítja az elektromos anyagmozgató gépek piacát is. A nagy teljesítményű energiacellákkal jobb teljesítményt és meggyőző többletértéket nyújtanak a hagyományos savas ólomakkumulátorokkal szemben. A Jungheinrich 2011 óta kínál ilyen termékeket, így hat év tapasztalatával és meggyőző számokkal rendelkezik e téren.
A Li-ion akkumulátorok a műszakoktól függetlenül bármikor tölthetőek és alkalmazhatóak. Csupán 30 perces köztes töltéssel a 24 Voltos akkumulátor teljesítményének 50 százalékát felveszi. 80 Voltos akkumulátor esetében a köztes töltés 53 percet tesz ki. A teljes töltöttség 24 Voltos akkumulátornál 80 perc alatt, 80 Voltos akkumulátornál 105 perc alatt érhető el. Csupán összehasonlításképp: egy savas akkumulátor töltési ideje 8-10 óra. Ráadásul a Li-ion akkumulátorok élettartama 3-szor hosszabb, mint a hagyományos energiatárolóké.
A ma használt akkumulátorok azon az elven működnek, hogy elektronok vándorolnak egy anód és egy katód között. „Mindezt pedig az teszi lehetővé, hogy van egy összekötő anyag, az elektrolit, amelyben az ionok ide-oda mozoghatnak a pozitív és a negatív töltésű pólusok között. Ha töltjük, akkor az áram kémiai energiává alakul, az anód és a katód anyaga is visszaáll, ha pedig használjuk az eszközt, akkor a kémiai reakció elindul, energia szabadul fel, elektromos áram lesz” – magyarázza az Energiapédia. A legfiatalabb generációba tartozik a lítium-ion (Li-ion) technológia. A 60-as években a hagyományos savas ólom akkumulátor helyett elkezdték használni a nikkel alapúakat is, majd ezt váltotta fel a lítium, aminek tárolókapacitása az előző duplája, ráadásul a legkönnyebb fém (ez a járműveknél különösen fontos), valamint nikkelnél jellemző kristályképződés itt nem tapasztalható.
Az oldalon elhelyezett tartalom a Jungheinrich Hungaria Kft. megbízásából a HVG BrandLab közreműködésével jött létre. A tartalom előállításában a hvg.hu és a HVG hetilap szerkesztősége nem vett részt.
Az energiatároláson múlik minden: 4 újítás, amiről még hallani fog
A nyár kifejezetten pörgősre sikerült az energiatárolással összefüggő újítások terén, sorra jelentek meg a tudományos áttörésekről szóló hírek. Mivel a megújuló energiatermelés jövője is a felesleg tárolásán múlik, utánajártunk, hol tartanak most a fejlesztések.
Önműködő raktárak forradalmasítják a logisztikát
Helyettünk gondolkozik és dönt, a megrendelések alapján üzen a gyártónak, rendel, számláz és irányítja az önvezető targoncákat. Nem beteg és nem fáradt, a nap 24 órájában képes dolgozni. Jól jönne egy ilyen munkaerő a raktárba, igaz?
