Hírlevél feliratkozás
Torontáli Zoltán
2021. július 11. 18:19 Élet

Messze vagyunk attól, hogy az e-autó tényleg zöld legyen, de látszik a megoldás

Gyakran folynak éles viták arról, hogy mennyire tekinthetők ténylegesen zöldnek az elektromos autók. Egyrészt igaz, hogy az e-autó nem bocsát ki káros anyagokat a működése közben, vagyis a közvetlen környezetét nem szennyezi használat közben. Másrészt azonban a helyzet korántsem ennyire egyszerű, mert az autó által felhasznált elektromos áramot és az azt tároló akkumulátort is elő kell állítani, illetve le kell gyártani.

Előbbi jelenleg a legtöbb esetben azt jelenti, hogy a környezeti terhelés egyelőre nem szűnik meg, csak átalakul, vagyis kikerül a városból, hiszen a benzines és dízelautók kipufogója helyett az erőműből kerül a levegőbe a káros anyag. Az akkumulátor problémája pedig szintén egyfajta terelés: ezentúl nem a kőolajat kell kitermelni a természetből, hanem a lítiumot, ami bizonyos szempontból szintén nagyon problémás, ráadásul az akkumulátort az életciklusa végén is kezelni kell valahogy (hulladék lesz belőle és/vagy részben újrahasznosítják).

Az áram zöldítésére az elvi válasz egyszerűnek tűnik: megújuló forrásból származó árammal töltjük fel az autót. Csakhogy ez egy újabb terelés, hiszen a hagyományos erőművek helyett megújuló, jellemzően nap- és szélenergiás erőműveket kell építenünk, és az életciklusuk végén a szélerőműlapátok és napelemtáblák sokaságát kell majd újrahasznosítanunk, máskülönben a teljes fenntarthatóság nem oldható meg.

A fenti bonyolult képlet mutatja, hogy ha nem sikerül a mainál jobb megoldásokat találni a lítiumionos akkumulátorok gyártására és kezelésére, akkor csöbörből vödörbe esünk: a problémáinkat az olajról a lítiumra (és még néhány elemre) helyezzük át.

A Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) nemrég pont erről készített figyelemfelhívó kiadványt. A szervezet azt sürgeti, hogy azonnal kezdjünk új módszereken gondolkodni.

Egy tipikus elektromos autó hatszor több ásványianyag-forrást igényel, mint egy hagyományos, egy tengeri szélerőműpark pedig kilencszer többet, mint egy hagyományos gázerőmű

– írják.

Egy hagyományos autóban átlagosan 22 kilogramm réz és 11 kiló mangán található, egy elektromosban azonban több mint 200 kiló ásványi anyag van, a réz és mangán mellett természetesen lítium és grafit, illetve rengeteg nikkel és kobalt is. Fenntarthatósági megközelítésben ez az ára annak, hogy elmozdulunk a nyersolaj feldolgozásától.

Mi a baj a lítiummal? Mennyiségi problémák nem valószínűek, sőt ahogy ugrásszerűen több akkumulátort használunk világszerte, a globális lítiumkészleteket is egyre pontosabb mérik fel, és általában felfelé módosítják a forrásadatokat. Az viszont egyáltalán nem megnyugtató, hogy jelenleg bárki meg tudja számolni a két kezén a globális lítiumbányászat szereplőit. A teljes piac ugyanis az argentin és a chilei telepek, továbbá öt ausztrál vállalkozás és néhány kínai szereplő kezében összpontosul.

A dél-amerikai lepárlási módszer irdatlan mennyiségű vizet igényel, katasztrofális hatása van a környező állatvilágra, de még az ember életkörülményeit is súlyosan rombolja. Ezzel szemben Ausztráliában és Kínában a spodumen nevű ércből nyerik ki a lítiumot, ehhez azonban 1000 fok feletti hőmérséklet, azaz rengeteg energia szükséges, másrészt a savas áztatás során keletkező hulladékot is kezelni kell.

A Chemistry World szaklap azonban legutóbb jó pár olyan céget mutatott be, amelyek pont azon dolgoznak, hogy károsanyag-kibocsátás nélkül termeljék ki a lítiumot. Az angol és német kísérleti példákban közös elem, hogy a föld mélyéről felhozzák a lítiumot (is) tartalmazó forró sóoldatot, majd miután kinyerték belőle az értékes anyagot, visszaengedik az oldatot a mélybe. Mivel az oldatban nagyon kevés a lítiumot tartalmazó vegyület, ráadásul még tele is van másfajta ásványi anyagokkal, az eljárás olyan, mintha tűt keresnének a szénakazalban, és a kutatás-fejlesztés arra irányul, hogy ezt üzletileg is értelmezhető módon meg lehessen valósítani.

A lítium elválasztásának kísérleti módszerei ezért egyelőre üzleti titoknak számítanak. Környezetvédelmi szempontból viszont ennél is fontosabb, hogy a forró oldat hőtartalmából energiát lehet nyerni a teljes szeparálási művelethez – így pedig a teljes eljárás megújuló forrást használ, vagyis a lítiumot nettó zéró egyenleggel állítják elő.

A lítiumnál azonban jóval nagyobb problémát okoz a kobalt és a nikkel. Az akkumulátorok elsöprő többségében ma lítium-kobalt-oxidok alkotják a katódot (a két végpont közül az egyiket, amelyek között az elektromos áram folyik), de kobaltot nagyrészt csak a Kongói Demokratikus Köztársaság bányáiból lehet beszerezni, és ezek az ország elnevezésével szemben nem nagyon működnek demokratikusan, de még környezetkímélően sem. Az ellátási lánc ilyen fokú beszűkülése üzletileg is nagyon problémás.

A kobalt ügye már most is nehézkessé teszi az akkumulátorgyártást, pedig a fejlett világban még csak a következő években fog igazán meglódulni a kereslet. Úgy tűnik, hogy az ipar a nikkel-mangán-kobalt ötvözetek felé menekül, ezek az anyagok ígéretes katódoknak mutatkoznak, de még ha sikerül is széles körben alkalmazni őket, csak átmeneti megoldást jelenthetnek.

A végső cél ugyanis vegyipari fejlesztési szempontból sokkal radikálisabb: nem látszik más megoldás, mint teljesen elhagyni a kobaltot és a nikkelt. Az irány jelenleg a mangán- vagy akár vasalapú katódok fejlesztése, ezek jóval könnyebben és környezetbarátabb módon elérhető alapanyagok, ám használatuktól még elég messze vagyunk.

Ha pedig az alkalmazott alapanyagok zöldítéshez eljutunk, még mindig ott lesz a keletkező hulladékok kezelésének problémája. A Chemistry Worldnek nyilatkozó szakemberek szerint egyértelműen az lenne a jó megoldás, ha az akkumulátorokat eleve könnyen újrahasznosítható anyagokból és az újrahasznosítást támogató módon terveznék meg. Ma ugyanis ez még nem így van, és a szétbontásra, illetve feldolgozásra külön iparág épül ki.

Mindez azonban azért lesz hosszú menet, mert egyrészt minden egyes ilyen változtatás az akkumulátor más egységeinek a megváltoztatását is igényli, másrészt egyszerűen nem éri meg ezzel foglalkozni. A könnyen újrahasznosítható akkumulátorok elterjedése piaci alapon egészen valószínűtlen, most úgy tűnik, hogy csak akkor lesz lehetséges, ha a szabályozók kötelezővé teszik – és erre egyébként az Európai Unióban hosszabb távon látszik is némi esély.

Kapcsolódó cikkKapcsolódó cikkA jövő biztosan zöldebb lesz, de még nem lesz fenntarthatóAz áram termelésében látványos az elmozdulás a fenntarthatóság felé, de a teljes kép sokkal vegyesebb. A G7 Podcast e heti vendége Szabó John.

Élet akkumulátor elektromos autó környezetvédelem lítium üvegház Olvasson tovább a kategóriában

Élet

Torontáli Zoltán
2021. július 29. 16:15 Élet

Száz év és egy nap kellett ahhoz, hogy a világ egyik legfontosabb gyógyszerének piacán árverseny induljon

Melyik inzulint kéri, a drágábbat vagy az olcsóbbat? - ezt a kérdést eddig nem tehette fel a patikus, de most már nem kizárt, hogy egyszer ilyen is lesz.

Forint Ferenc
2021. július 26. 09:41 Élet, Fizetett hirdetés

A járványhelyzet hatása a hazai magánegészségügyi szektorra

Amikor nagyon sok fül-orr-gégészeti ellátás szünetelt, vagy csak korlátozottan működött, az intézmény rendelésein résztvevők száma érezhetően megnövekedett.

Tóth István György
2021. július 22. 06:46 Élet

Esélyeink a negyedik hullámmal szemben

Az oltással kapcsolatban passzívabbak a férfiak, a budapestiek és az alacsonyabb társadalmi státusúak. Egy részüket meg lehet győzni, csak nem plakátokkal.

Fontos

Hajdu Miklós Kasnyik Márton
2021. július 29. 05:19 Közélet

A melegellenes retorikával akár új szavazókat is próbálhat szerezni magának a Fidesz

A magyar szavazók 15 százaléka nem fideszes, de ellenzi a melegek jogegyenlőségét. Ők és a hezitáló fideszesek lehetnek az LMBTQ-ellenes fordulat precíziós célpontjai.

Avatar
2021. július 28. 16:11 Világ

Most már az EU is azt mondja, hogy a klímaválságra nincs csodaszer, alkalmazkodnunk kell

Az unió nemrég elfogadott adaptációs stratégiája ambiciózus, de kérdés, hogy elég ambiciózus-e? A Green Policy Center elemzése erre keresi a választ.

Hajdu Miklós
2021. július 28. 06:06 Vállalat

Nagyon erős következő évvel pattanna vissza a Budapest Park, miután megtizedelte a járvány

Annyi külföldi koncertet kellett elhalasztani, hogy ha ezt mind bepótolják, akkor rendkívül erős szezon jöhet össze.