Rohelise aku otsing

Rohelise aku otsing

AUTOMOTIVE.AT: Enamik elektriautode akusid töötatakse välja ja toodetakse nüüd Aasias. Kas Euroopa suudab Kaug-Ida innovatsioonitempoga sammu pidada?

BOSCHIDAR GANEV: Tegelikult sõltub Euroopa autotööstus endiselt tugevalt Aasiast pärit sõidukiakude impordist. Seetõttu soovib EL luua oma akude tootmise, mis ühendab jõudluse, jätkusuutlikkuse ja ressursside säästmise rohelise kokkuleppe vaimus. Need akud pakuvad erilist huvi neile tootjatele, kes soovivad reklaamida oma sõidukeid mitte ainult jõudluse ja sõiduulatuse, vaid ka keskkonna- ja kliimasõbralikkuse poolest ning kasutada Euroopa konteksti võimalikult sobivat akut. Sihtvisioon hõlmab: Euroopas toodetud aku, kus on võimalikult suur taastuvenergia osakaal / materjalide koostise ja päritolu läbipaistvus / kriitiliste toorainete minimeerimine / head jõudlused "esimesel" elueal, st kui seda kasutatakse sõidukis või lennukis / hilisema kasutamise võimalust "teisel" elueal, näiteks statsionaarsena. Viimaseks, kuid mitte vähem oluliseks, on tõestatud taaskasutatavus, kui aku on lõpuks oma eluea lõppu jõudnud.

Mida saab AIT projekt HighSpin sellele kaasa aidata?

HighSpin konsortsium, mida juhib AIT, koosneb 13 partnerist kaheksast Euroopa riigist. EL Komisjon mõistis säästva akude tootmise vajadust juba 2017. aastal. Innovaatilise rakukeemia arendamise eesmärk on seega kasutada vähem kriitilist toorainet ja samas vastata ringmajanduse põhimõtetele. Eelkõige soovime ebainimlikes ja keskkonnakahjulikes tingimustes kaevandatava tooraine koobalti eelkõige Kongos asendada vähemkriitilise toorainega. Projektis HighSpin katsetame ka kahte erinevat taaskasutusprotsessi, mille abil saab kasutatud rakkudest eraldada kvaliteetseid metalle värskete rakkude tootmiseks.

Millised on selle rakukeemia eripärad?

Hetkel tegeleme räni/grafiidist anoodi ja liitium-nikkel-mangaanoksiidist valmistatud katoodi väljatöötamisega. Uuenduslik akuelement peaks saavutama võimalikult suure laadimistsüklite arvu ja samal ajal sobima teistkordseks kasutuseks ja tõhusaks ringlussevõtuks. Fookuses on ka rakutootmise mastaapsus, sest laboris välja töötatud prototüüpe peaks saama võimalikult vähese vaevaga tööstuslikult masstootma.

Milline on High Spinis välja töötatud "roheliste" energiasalvestusseadmete energiatihedus ja kasutusiga?

Meie põhieesmärk on realiseerida element, mille energiatihedus on 390 Wh/kg ja eluiga vähemalt 2000 laadimistsüklit. Meie uurimistöö fookuses on materjalide väljatöötamine ning elektroodide ja nendest valmistatud elektrolüüdi optimeeritud koordineerimine. Elektroodide jaoks uurime uuenduslikke 3D-katte struktuure, et suurendada võimsustihedust. Seejärel optimeerime sel viisil välja töötatud elementide arhitektuuri sõidukite ja lennukite vastavatele nõuetele ning testime neid mooduli demonstraatorites.

Kui palju vaeva nõuab nende elementide tootmine tööstuslikus mastaabis – kas selleks tuleb ehitada uusi akutehaseid?  

Selle 3. põlvkonna akuelementide üheks eeliseks on vedelate elektrolüütide kasutamine – seetõttu saab kasutada olemasolevaid tootmisrajatisi. Seevastu uued tootmisprotsessid ja tootmissüsteemid tuleb esmalt välja töötada 4. põlvkonna pooljuhtakude jaoks, mida praegu kogu maailmas uuritakse. See tulevikutehnoloogia võidab kindlasti võidujooksu keskmises ja pikas perspektiivis, kuid tõenäoliselt kulub selleni jõudmiseks palju aastaid. Samal ajal saavad HighSpin projekti raames välja töötatud vedelate elektrolüütidega akud anda väärtusliku panuse elektromobiilsuse jätkusuutlikkusesse.

Millal saavad “rohelised” akud seeriatootmiseks valmis?

Meie uurimisprojekt kestab 2026. aasta keskpaigani. Seejärel testitakse HighSpini välja töötatud rakukeemiat realistlikes tingimustes ja see tehakse tööstusele kättesaadavaks. See arendab akusid edasi ning kohandab nende tarneahelaid ja tootmisrajatisi. Olenevalt tooraine saadavusest saavutatakse seeriatootmise hinnangul sõidukite puhul 2028. aastast ja lennukite puhul 2030. aastast.