Analiza: Litijum bi uskoro mogao da nestane

Vlade se oslanjaju na elektromobilnost kao da se radi o ekološki čistoj mobilnost. Ali, što je veći domet, elektromobili su manje „čisti“. Uz to, litijum bi mogao postati oskudan. Da li je to šansa za vodonik? Evo šta o tome misli Frederik Lude, konsultant u firmi Ekspleu.

Vodonik je važan deo plana za nemačku saveznu vladu kako bi se postigao postavljeni cilj klimatske neutralnosti do 2045. godine. Britanska i francuska vlada žele da postignu isti cilj, ali do 2050. godine. Prema saznanjima Međunarodne agencije za energiju (IEA), sektor saobraćaja emituje oko četvrtine svih direktnih emisija CO2.

Stoga je u velikoj meri odgovoran za činjenicu da se tempo globalnog zagrevanja drastično ubrzava i da je malo verovatno da će cilj rasta od 1,5 stepena Celzijusa, definisan Pariskim klimatskim sporazumom iz 2015. godine, biti postignut u poređenju sa 1850. godinom.

Pritisak za razvoj alternativnih pogona se stoga povećava širom sveta. Pored toga, evropskim i američkim proizvođačima automobila, konkurencija iz Kine sedi za vratom. Ova zemlja, sa svojim ogromnim prodajnim tržištem, upravo je drastično povećala kvote za „vozila pogonjena novim energentima“ (NEV) uključujući elektromobile, plug-in hibride i automobile na vodonik, sredinom 2020, i to na 18% do 2023. godine.

Elektromobili su „čisti“ samo u ograničenoj meri

Električni automobili se trenutno vide kao najbolja i najjeftinija alternativa za izbegavanje pogona na fosilna goriva – benzin, dizel i gas. Kritičari baterijskog pogona, uključujući i mnoge ekologe, vide širenje elektromobilnosti samo kao „manje zlo“. Razlog se krije u tome što se materijali potrebni za elektromobile, od litijuma do retkih elemenata, obično dobijaju na štetu ljudi i životne sredine u zemljama u razvoju.

Samo električna vozila sa manjim litijum-jonskim baterijama i odgovarajućim malom autonomijom su relativno čista – ali to nikako teški automobili kao što je Tesla Model S, u kome je sama baterija teška 750 kilograma, a s ciljem da bi omogućila vozilu da prevali najviše 614 kilometara s jednim punjenjem.

Za razliku od svojih konkurenata, automobili na vodonik ne samo da mogu da „blistaju“ kada je u pitanju ekologija, već omogućavaju i veliku autonomiju. Najpoznatiji pioniri su Toyota Mirai i Hyundai Nexo. Prema merenjima ADAC-a, oba modela su prešla oko 540 kilometara sa po jednim rezervoarom goriva. Toyota je čak postigla novi rekordni domet od 1.003 kilometra sa jednim rezervoarom goriva, i to s drugom generacijom Miraija.

Pogon na vodonik je prava alternativa

Što se tiče cene, automobili na vodonik još uvek nisu prava alternativa za potrošače i industriju, ali sposobnost savladjivanja velikih distanci s jednim rezervoarom goriva i sa malim uticajem na životnu sredinu, su argumenti za evropske proizvođače automobila da se iznova i iznova pozabave tom temom. Ovo je rezultat studije francuske Ekpleo grupe, koja nudi inženjering i kvalitetne usluge i menadžment konsalting širom sveta.

Za studiju „Put do automobila na vodonik – stvaranje zelenijeg automobilskog sektora“, vodeći predstavnici velikih proizvođača automobila u Francuskoj, Velikoj Britaniji i Nemačkoj su intervjuisani u jednakoj razmeri, od kojih su mnogi na C-nivou menadžmenta.

Za polovinu ispitanika (52 procenta), niske emisije štetnih gasova, 43 procenta za putovanja na duge udaljenosti i za 42 procenta (48 procenata u Ujedinjenom Kraljevstvu) niža zavisnost od retkih materijala potrebnih za baterije govore u prilog vodoničnog pogona.

Još interesantnija je podela između tri zemlje u pogledu mešavine pogona koju očekuju proizvođači automobila: Francuska je daleko ispred u vodoniku sa 37%. Nemačka zauzima zadnje mesto sa 28% odsto, ali je u proseku 32% odsto sklonija elektromobilnosti.

Da li će ponestati litijuma?

U automobilskoj industriji većina napora je još uvek stvarno usmerena na (baterijska) električna vozila i plug-in hibride (BEV i PHEV). Ali, osim ponekad veoma „prljavog” dobijanja pomenutih materijala, pojavljuje se problem što bi litijum, kao najvažnija sirovina za baterije, mogao uskoro da nestane.

Američka geološka uprava USGS objavila je podatke o tome 2020. godine. Prema ovim podacima, globalne rezerve od oko 80 miliona tona, s godišnjom potrošnjom od 95 hiljada tona, mogle bi trajati 840 godina. Ali pošto je litijum u primarnim i sekundarnim nalazištima uglavnom vezan u magmatskim stenama i solima, istraživanje postaje sve skuplje i uskoro postaje nepristupačno.

Institut  za sistemska i inovacijska istraživanja Fraunhofer (ISI) pretpostavlja da će kraj biti 2049. godine, a švajcarska banka UBS čak očekuje da bi litijum mogao da bude iscrpljen do 2025. po konkurentnim cenama, navodi novinski servis „GlobeNevsVire“.

Recikliranje baterija je još uvek u povojima

Fondacija VDMA i Fraunhofer Institut objavili su u novembru 2021. godine kratku studiju o recikliranju litijum-jonskih baterija. Prema nalazima ove studije, udeo BEV i PHEV automobila u Evropi trebalo bi da se poveća na 50% od ukupno prodatih automobila do 2030. godine, a pod povoljnijim okvirnim uslovima i na 70% – u apsolutnom iznosu na 7 do 13 miliona prodatih novih vozila.

Očekuje se da će obim reciklaže porasti na 230 kilotona godišnje. Do 2040. bi trebalo da bude čak 1.500 kilotona godišnje. Međutim, prema Fraunhoferovoj studiji, reciklaža zahteva veoma složene procese prečišćavanja.

Prema pisanju specijalističkog časopisa „Top Agrar” 2019. godine Fraunhofer institut za keramičke tehnologije i sisteme IKTS predstavio je novu, jeftiniju i visokoefikasnu baterijsku tehnologiju zasnovanu na natrijum-nikl hloridu koja u potpunosti izbacuje retke zemljane elemente i druge strateške materijale. Ali, verovatno će proći godine pre nego što budu spremni za tržište.

Nemačka nije sama sa inicijativama za vodonik

Nova vlada te države stoga radi na tome da Nemačka postane uzorna zemlja za „zeleni“ vodonik. Prema nemačkom shvatanju, zelena znači, za razliku od Francuske, odricanje od nuklearne energije za vodonik dobijen elektrolizom. Problem sa elektrolizom je, međutim, što je ona zbog velike količine nužnog utroška električne energije relativno skupa.

Ali postoji niz faktora koji će favorizovati pogon na vodonik na srednji i duzi rok i učiniti ga konkurentnijim. Jedan od njih je postepeno povećanje poreza na CO2, na koji poziva i Brisel, a drugi je očekivana ekonomičnost povećanog obima proizvodnje.

Pritisak na nemačke i evropske proizvođače automobila vrši i činjenica da ih azijski proizvođači automobila, pre svih Toyota i Hyundai, sve više nadmašuju kada je u pitanju tehnologija budućnosti, ako se tehnologijom sutrašnjice uopšte može smatrati ona koja podrazumeva elektrohemijski generator. S druge strane, iz Berlina, Londona i Pariza dolazi sve više se signala da ce upotreba vodonika i vodoničnog pogona biti poželjna i podržavana.

Prva destinacija su velika vozila poput kamiona i autobusa, ali u glavnom gradu Francuske već ima preko 100 taksija na vodonik. Do 2024. godine, bi trebalo da bude oko 10 hiljada vozila. Jedna od najvećih prepreka je i dalje nedostatak infrastrukture. U Ekspleovom istraživanju, negativan uticaj nedostajuće infrastrukture procenjuje se na 37%, što je još uvek iza problema visoke cene prelaza na vodoničnu tehniku i proizvodnju adekvatnih vozila.

„Desertec“: stari projekat ponovo otkriven

Godine 2009. inicijativa „Desertec“ – nemački projekat podržan od strane akcionarskog drustva Minhener Ruk – pobudila je nadu u pravu revoluciju vodonika. Električna energija je trebalo da se proizvodi pomoću ogromnih solarnih sistema u severnoj Africi i da se transportuje u Evropu kao vodonik vezan u silicijumu. Iz geopolitičkih razloga, inicijativa Deserteca je bila stavljena ad akta.

Nova politička koalicija koja je sada vladajuća u Nemačkoj, je već signalizirala da se planovi ožive u sličnom obliku. Nešto slično se već dogodilo – BMW je podigao u Tunisu eksperimentalni pogon za proizvodnju vodonika sa upotrebom solarne energije.

Priredio: Vladimir Matijašević (Matija)

Izvor: automobil-industrie

(1670)