RudarstvoBaterije bez kritičnih minerala: evropski pomak ka alternativama litijumu

Baterije bez kritičnih minerala: evropski pomak ka alternativama litijumu

Sadržaj je automatski preveden sa portala miningsee.eu, i može sadržati manje gramatičke nepravilnosti.

Supported byspot_img
spot_img

Evropska industrija skladištenja energije i elektrifikacije suočava se sa strukturnim ograničenjem: većina baterija oslanja se na metale poput litijuma i kobalta, dok je regionalna ponuda mineralnih sirovina ograničena. Zbog toga se dobavljački lanci često oslanjaju na geografski koncentrisanu proizvodnju, što pojačava izloženost cenovnim i operativnim rizicima. U tom kontekstu, proizvođači i startapovi u Evropi ubrzavaju razvoj tehnologija koje smanjuju ili potpuno uklanjaju zavisnost od kritičnih materijala. Najnoviji koraci pokazuju da se konkurencija ne vodi samo kroz hemiju ćelija, već i kroz industrijalizaciju, sigurnosne parametre i skaliranje kapaciteta.

Northvolt, najveći evropski proizvođač baterija, najavio je razvoj baterije koja ne sadrži kritične minerale u svom sastavu. Kompanija je istovremeno deo šireg evropskog portfolija inicijativa usmerenih na novu generaciju akumulatora, sa naglaskom na smanjenje zavisnosti od ograničenih izvora sirovina. Ovakvi tehnološki proboji imaju direktan uticaj na planiranje nabavke materijala i na industrijsku strategiju integratora sistema za skladištenje energije. Za tržište to znači da se kriterijumi vrednovanja pomeraju ka bezbednosti, dostupnosti sirovina i troškovnoj strukturi.

Jedan od najkonkretnijih industrijskih koraka dolazi iz Švedske preko startapa Enerpoly iz Stokholma, koji je dobio grant od 8,4 miliona dolara od Švedske energetske agencije za izgradnju fabrike za cink-jon baterije. Grant je deo šireg finansiranja: ukupno prikupljena sredstva dostigla su 13,8 miliona dolara, čime se projekat približava fazi industrijske proizvodnje. Enerpoly planira da fabrika bude operativna do 2026. godine, što je vremenski okvir koji može uticati na tempo zamene postojećih tehnologija u stacionarnim primenama. U praksi, takva dinamika je važna jer skladišta energije često zahtevaju pouzdanost isporuke i predvidivost performansi.

Enerpoly se pozicionira na hemiju koja koristi cink kao osnovni materijal, uz argument da postoji postojeći evropski dobavljački lanac zbog ranije primene cinka i mangan-dioksida u punjivim alkalnim sistemima. CEO i suosnivač Eloisa de Castro navodi da je cink četvrti najzastupljeniji metal u svetskoj proizvodnji, što bi moglo doprineti nižoj ceni baterija u odnosu na alternative koje zavise od ređih elemenata. Dodatni element koji ulazi u razmatranje je bezbednost: kompanija tvrdi da njen dizajn neće doći do zapaljenja čak ni pri temperaturama iznad 200C. Za operatere mrežnih i industrijskih postrojenja to je relevantno jer rizik termičkog incidenta utiče na projektovanje sistema zaštite.

Enerpoly planira fabriku van Stokholma za modularne baterije sa konačnim kapacitetom od 100 MWh godišnje. Taj obim je uporediv sa veličinom najvećeg britanskog postrojenja za skladištenje energije u ovom trenutku, prema informacijama iz projekta. Modularni sistemi mogu se sastavljati u konfiguracije koje pokrivaju raspon od nekoliko kilovat-sati do hiljada megavat-sati, odnosno primene koje su već viđene kod litijum-jonskih rešenja za stacionarno skladištenje. Predviđeni scenariji uključuju bezbednosno kritične aplikacije, prebacivanje opterećenja i arbitražu za zgrade i mrežu.

U analizi investitora Norrsken VC Fabiana Ericija ističe se da mnogi proizvođači alternativnih baterijskih hemija fokusiraju mrežno skladištenje umesto automobilskih primena. Razlog leži u tome što su današnja električna vozila gotovo u potpunosti oslonjena na litijum-jonske baterije, dok sektor mrežne infrastrukture nije jednako vezan za tu dominantnu platformu. To otvara prostor tehnologijama koje možda imaju drugačiju efikasnost ili drugačiji profil performansi po ciklusu. Istovremeno, takva podela tržišta utiče na to kako se meri uspeh projekta: manje kroz domet vozila, više kroz trajanje rada i troškove po jedinici skladištenja.

Enerpoly priznaje tehničko ograničenje: cink-jon baterije imaju relativno nisku efikasnost i veće gubitke tokom punjenja i korišćenja u odnosu na litijum-jonske sisteme. Ipak, za stacionarne aplikacije kompanija smatra da bi cink mogao biti bolja alternativa zbog kombinacije dostupnosti i niže cene materijala u odnosu na litijumsku bazu. De Castro navodi energetsku gustinu od 100 vat-sati po kilogramu kao konkurentsku prednost prema nekim drugim rešenjima u razvoju. U toj logici kompanija cilja cenovnu konkurentnost prema LFP tehnologiji iz Kine uz oslanjanje na dobavljački lanac koji već postoji u Evropi.

Paralelno sa cink-jon inicijativama, Northvolt razvija natrijum-jonske ćelije kao put ka smanjenju zavisnosti od kritičnih materijala. Kompanija je ranije bazirala proizvodnju na litijum-jonskim baterijama za različite industrije, uključujući proizvođače automobila i kompanije za skladištenje energije poput Polarium-a. U fabrici Northvolt Dwa u Poljskoj razvijene su energetske baterije sa litijumom, dok je laboratorijski proboj u Švedskoj doveo do validacije natrijum-jonske ćelije sa energetskom gustinom većom od 160 vat-sati po kilogramu. Time se tehnologija pozicionira prvenstveno za primene gde su parametri gustine manje presudni nego kod dugoprugaških vozila.

Northvolt planira ulaganje u tu tehnologiju zajedno sa švedskim dobavljačem Altrisom za katodni materijal Fennac. Hemijski sastav Fennac-a uključuje gvožđe, azot, natrijum i ugljenik, a cilj je da baterija ne sadrži visoko tražene konačne materijale poput kobalta, nikla, litijuma, mangana i grafita. Komunikacioni direktor Anders Thor navodi da trenutna generacija natrijum-jonskih baterija sa 160 vat-sati po kilogramu najbolje odgovara skladištenju energije, ali da postoji put ka višim energetskim gustinama koje bi mogle omogućiti širu upotrebu uključujući vozila uz smanjenje troškova i povećanje održivosti električne mobilnosti. Takav razvojni pravac ima strateški značaj jer menja očekivanja o tome kako brzo alternativne hemije mogu preći iz nišnih ka masovnim primenama.

Tehnologija natrijum-jonskih baterija nije izolovana inicijativa: gotovo 30 postrojenja za proizvodnju Na-ion baterija trenutno radi ili je planirano ili u izgradnji, pri čemu su gotovo sva locirana u Kini. Ovaj geografski obrazac ukazuje da će konkurencija na nivou industrijalizacije verovatno biti intenzivna kada kapaciteti dođu do tržišta. Za evropske proizvođače to znači da će tempo razvoja morati biti usklađen sa dostupnošću opreme i dobavljačkih lanaca katodnih materijala. Ujedno se povećava važnost standardizacije performansi i pouzdanosti kroz testiranje u realnim uslovima rada.

Nemačka kompanija VoltStorage uvodi još jedan pristup uklanjanju potrebe za litijumom kroz baterije sa redoks protokom. Startap sa sedištem u Minhenu radi na sistemima koji energiju skladište u tečnom elektrolitu koji prolazi kroz ćelije tokom punjenja i pražnjenja. Elektrolit može biti napravljen od različitih materijala; VoltStorage razvija varijantu koja koristi natrijum i gvožđe kao elektrolitske komponente, pri čemu se gvožđe može povratiti kao nusproizvod procesa proizvodnje čelika. Ovakva veza sa metalurškim tokovima može uticati na stabilnost snabdevanja sirovinama ako se potražnja poklopi sa postojećim tokovima otpada ili nusproizvoda.

VoltStorage je osnovan 2016. godine i prikupio je runda finansiranja od 24 miliona dolara 2022. godine od kompanije Cummins iz sektora motora i energetskih sistema. Redoks protok tehnologije obično se razmatraju prvenstveno za stacionarno skladištenje zbog načina skaliranja zapremine elektrolita u odnosu na snagu sistema. U tom smislu investicioni trag kompanije pokazuje kontinuitet interesovanja industrijskih partnera za alternativne platforme van klasičnih litijumskih lanaca vrednosti. Za tržište to znači da konkurencija neće biti ograničena samo na hemijske inovacije već i na arhitekturu sistema.

Drugi pravac predstavljaju rešenja koja ne eliminišu litijum u potpunosti, ali menjaju njegov udio kroz LFP hemiju kao sigurnosnije i troškovno povoljnije alternative u odnosu na NMC sisteme. Green investiciona firma Valinor ranije ove godine osnovala je Elinor Batteries s ciljem izgradnje gigavat-scale fabrike LFP baterija na industrijskom parku površine 6.000 ari (oko nekoliko hiljada hektara) u Ouklendu u centralnoj Norveškoj. Kompanija sada objavljuje da su prototipske LFP baterije proizvedene uz saradnju sa laboratorijom evropskog istraživačkog centra SINTEF sa sedištem u Norveškoj. CEO Arne Fredrik Lånke ističe prednosti LFP-a: nižu cenu, duži vek trajanja, visoku bezbednost i izbegavanje nekih skupljih sirovina poput kobalta.

Lånke navodi da Elinor Batteries planira fokusiranje na stacionarno skladištenje energije umesto automobilske primene, uz argument da je energetska gustina LFP-a konkurentna za relevantne use-case-ove posebno kada se uporedi sa nekim ne-litijumskim tehnologijama koje izlaze iz laboratorijske faze. Gigafabrika bi trebalo da bude razvijena modularno i planirano je da bude operativna od 2027. godine uz ramp-up proizvodnje do 10 GWh tokom narednih nekoliko godina. Početnu fazu finansira Valinor, dok većinski vlasnik sa 85% udela nastoji da uključi dodatne investitore tokom realizacije projekta. Procena ukupnih ulaganja projekta iznosi oko 1 milijardu evra.

Širi zaključak koji proizilazi iz više paralelnih programa jeste da tržište verovatno neće dobiti jednu dominantnu zamenu za litijum-jonsku platformu u kratkom roku. Fabian Erici iz Norrsken VC navodi da još nije viđena tehnologija koja bi nadmašila sve ostale istovremeno po svim parametrima relevantnim za različite primene. On takođe ističe da očekivanja treba vezati za pluralitet rešenja: različite hemije mogu biti bolje prilagođene različitim aplikacijama i različitim dužinama trajanja skladištenja energije. U praksi to znači da će odluke regulatora i operatora mreže sve više zavisiti od kombinacije performansi po ciklusu, bezbednosnog profila i troškova nabavke materijala.

Za evropski ekosistem sirovina i energetskih infrastruktura ovi razvojni potezi imaju neposrednu operativnu dimenziju: smanjenje zavisnosti od kobalta, nikla ili grafita menja strukturu rizika nabavke; prelazak na natrijum ili cink uvodi nove zahteve prema proizvodnji elektrodnih materijala; a redoks protok otvara pitanje integracije sa metalurškim tokovima poput povrata gvožđa kao nusproizvoda čeličana. Istovremeno, vremenski okviri industrijalizacije—od ciljanog rada Enerpoly fabrike do 2026. godine do planirane operativnosti Elinor gigafabrike od 2027—pokazuju da će konkurencija među alternativama biti vezana za tempo skaliranja kapaciteta koliko i za laboratorijske rezultate performansi.

Najnovije vesti

Supported byspot_img
Supported byspot_img

Povezani članci

Fluorspar projekat u Švedskoj ukazuje na izazove snabdevanja kritičnim mineralima u Evropi

Fluorspar, iako manje raspravljan, predstavlja ključni mineral koji igra vitalnu ulogu u raznim industrijskim lancima snabdevanja. Dok se resursi poput litijuma, retkih zemalja i grafita često nalaze u fokusu diskusija o bezbednosti resursa, fluorspar tiho podržava industrije kao što...

Endomines osigurava finansijsku podršku EU za razvoj strategije kritičnih minerala u Finskoj

Finska kompanija Endomines Oy obezbedila je značajnu finansijsku podršku iz programa Evropske unije i regionalnih razvojnih programa Finske, kako bi ojačala svoju poziciju u sektoru kritičnih minerala. Dodeljen joj je poslovni razvojni subvencija do 1,51 milion evra od strane...

EQ Resources otvara pristup visoko kvalitetnom rudu u Barruecopardu kroz strateški program isušivanja

EQ Resources je postigao značajan operativni korak na svom rudniku tungsten-a Barruecopardo u Španiji, pokrenuvši program prebacivanja vode koji ima za cilj vraćanje pristupa visoko kvalitetnoj rudi u razvojnim područjima Faze 5. Iako ovaj napredak ne uključuje značajnu akviziciju,...