A rovat kizárólagos támogatója

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.

Kongó kobaltbányászat

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.

A G7 szerint 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.

Nyitókép: lítium kitermelés Dél-Amerika CRU

hirdetés
hirdetés

Bambulás helyett tájékoztottság. Iratkozz fel hírlevelünkre!

Feliratkozás

Kapcsolódó hírek