Producerea bateriilor cu litiu este costisitoare, iar acestea sunt greu de reciclat. Există, de asemenea, afirmații conform cărora mineritul pentru litiu este periculos. Producătorii se uită la alte metale pentru a vedea ce pot oferi, scrie Euronews.com.
Bateriile cu litiu au revoluționat vehiculele electrice (VE) în ultimii ani. De asemenea, acestea sunt utilizate și în alte produse, inclusiv în telefoane mobile, dispozitive de vaping, sisteme de stocare de rezervă a energiei solare, periuțe de dinți electrice, unelte și laptopuri.
În medie, o baterie de vehicul electric utilizează aproximativ 8 kg de litiu, dar unele pot folosi mult mai mult. Unele dintre bateriile Tesla, de exemplu, utilizează aproximativ 62,6 kg de litiu.
Bateriile cu litiu pot fi costisitoare, iar extracția materiilor prime este dificilă. Extracția litiului provoacă, de asemenea, deșeuri minerale, precum și eroziunea solului și poluarea apei.
Mineritul de litiu a fost asociat în mare măsură cu practici neetice, în special în țările în care metalul este abundent, cum ar fi Republica Democrată Congo (RDC).
În plus, acestea sunt, de asemenea, dificil de reciclat, ceea ce duce la pierderi anuale ridicate.
Unele companii se orientează acum către alte alternative la bateriile cu litiu. Acest lucru rămâne o provocare, deoarece litiul este considerat în continuare vital pentru tranziția către energia verde, iar investițiile și explorarea de noi alternative lipsesc încă.
Este manganul o alternativă viabilă la bateriile cu litiu?
Bateriile cu mangan au atras atenția în ultima vreme ca potențiale alternative la bateriile cu litiu. De obicei, cobaltul, nichelul și litiul sunt metalele cele mai solicitate pentru bateriile pentru vehicule electrice, dar și manganul este util.
Acesta este un material catodic în VE, conceput pentru a crește aspectul de siguranță, densitatea energetică și rentabilitatea acestora. O baterie VE medie este compusă din aproximativ 20 kg de mangan, precum și 14 kg de cobalt.
Manganul este mai ieftin de exploatat decât litiul și este disponibil în cantități mult mai mari. Având în vedere că mineritul cobaltului implică în mai multe probleme legate de drepturile omului, iar cea mai mare parte a nichelului extras este nepotrivit pentru utilizarea în vehiculele electrice, există un interes crescut pentru mangan în baterii.
Martin Kepman, directorul executiv (CEO) al companiei canadiene de exploatare a manganului Manganese X Energy Corp, a declarat într-un interviu: „Acesta are calități elementare care au potențialul de a îmbunătăți densitatea, capacitatea, capacitatea de reîncărcare, siguranța și longevitatea bateriei. Momentul potrivit pentru stabilirea unei resurse nord-americane de mangan nu putea fi mai bun.
Tesla și Volkswagen sunt două dintre cele mai proeminente companii care explorează utilizarea bateriilor cu mangan în acest moment, Elon Musk declarând recent că bateriile cu mangan au „potențialul” de a conduce tranziția globală.
De obicei, manganul este utilizat în combinație cu litiul într-o serie de baterii, cum ar fi bateriile cu oxid de litiu-mangan (LMO), bateriile cu fosfat de litiu-fier-mangan (LiFeMnPO4) și bateriile cu spinel de litiu-mangan, care reprezintă un catod.
Bateriile cu oxid de nichel mangan și cobalt (NMC) sunt, de asemenea, populare în prezent. Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (AIE), bateriile NMC reprezentau 60% din cota de piață în 2022, bateriile litiu-fosfat de fier (LFP) reprezentând aproape 30%, iar bateriile de oxid de nichel-cobalt-aluminiu (NCA) aproximativ 8%.
Cu toate acestea, deși o utilizare mai mare a manganului poate fi o opțiune bună pentru a reduce nevoia de nichel sau cobalt în bateriile cu litiu, în prezent, cea mai mare parte a manganului este încă utilizată în tandem cu litiul pentru vehiculele electrice. Prin urmare, ar putea fi nevoie de mai multe cercetări și dezvoltări înainte ca manganul să devină metalul dominant în bateriile pentru vehicule electrice.
Alte alternative la bateriile cu litiu
Una dintre celelalte alternative în creștere la bateriile cu litiu este bateria cu ioni de sodiu. Acestea sunt eficiente din punct de vedere energetic, se încarcă rapid și sunt stabile la temperaturi extreme, oferind astfel o protecție puternică împotriva supraîncălzirii.
În plus, acestea sunt, de asemenea, considerabil mai puțin toxice decât alte opțiuni de baterii, deoarece nu includ cupru, litiu, cobalt sau nichel, care pot cauza poluare în procesul de extracție și pot reprezenta un potențial pericol de incendiu.
Cu toate acestea, aceste baterii nu stochează la fel de multă energie ca cele cu litiu, ceea ce înseamnă că s-ar putea să nu fie potrivite pentru adoptarea pe scară largă. De asemenea, deoarece bateriile cu ioni de sodiu sunt încă o tehnologie relativ nouă, lanțul de aprovizionare și disponibilitatea acestora nu sunt la fel de dezvoltate ca și cele cu litiu.
Bateriile pe bază de zinc sau bateriile zinc-ion sunt o altă tehnologie de baterii care a stârnit un interes sporit în ultima vreme. Aceasta este considerată mai ecologică decât litiul și este disponibilă în cantități mari, ceea ce o face mai ieftină și mai ușor de exploatat. Bateriile pe bază de zinc necesită puțină întreținere și nu trebuie să fie supravegheate în permanență pentru a se verifica dacă există probleme de siguranță sau de performanță. Acestea pot funcționa în variații mari de temperatură, însă puterea pe care o produc este una redusă, ceea ce le face ideale în scopuri în care puterea nu este o prioritate, cum ar fi lanternele și telecomenzile. Cu toate acestea, bateriile pe bază de zinc au o densitate medie, în comparație cu cele pe bază de litiu, ceea ce înseamnă că este posibil să nu poată stoca la fel de multă energie.
O altă alternativă la bateriile cu litiu sunt bateriile cu semiconductori, care sunt mult mai compacte, mai puternice și mai durabile, în special pentru vehiculele electrice. Nu numai atât, dar bateriile solid-state sunt mai mici și mai ușoare decât cele cu litiu. De asemenea, sunt mai sigure, au o capacitate și o autonomie mai mari și o amprentă de carbon mai mică.
Ele au capacități de reîncărcare mai rapide, putând fi reîncărcate în 10-15 minute, față de un interval de timp cuprins între 20 de minute și 12 ore pentru bateriile cu litiu. Cu toate acestea, dezavantajul constă în faptul că bateriile solide sunt mai scumpe de produs și că lanțurile de aprovizionare sunt încă în curs de dezvoltare.
