Baterijų klausimas
Europos aplinkosaugos agentūros duomenimis, 2010 metais Europos Sąjungoje iš viso buvo registruota vos 600 elektromobilių, o 2020-aisiais jau buvo priskaičiuojama 1 061 000 tokių automobilių. Tais metais elektra varomų naujų transporto priemonių registracija sudarė 11 proc. dalį. Šių modelių pardavimo apsukos nemenksta ir toliau, mat jau 2021 metais šviežiai įsigytų elektromobilių registracija ES aprėpė 18 proc. visos rinkos.
Kiekviename iš tokių modelių, taip pat ir hibridiniuose, montuojamos skirtingos aukštos įtampos baterijos – nuo pačių mažiausių tradiciniuose hibriduose iki didžiausių elektromobiliuose. Bene didžiausios ir talpiausios baterijos naudojamos prabangiausiuose automobiliuose. Štai elektriniame SUV „Jaguar I-PACE“ montuojama 90 kWh talpos baterija, užtikrinanti iki 470 km viena įkrova nuvažiuojamą atstumą pagal WLTP metodiką.
Skirtingai nuo tokių įrenginių kaip elektros motoras ar informacijos ir pramogų sistema, galinčių tarnauti iki pat automobilio gyvavimo pabaigos, naudingosios akumuliatorių savybės dėl daugybės veiksnių su laiku prastėja. Žinoma, tai neatsitinka per mėnesį ar per metus, bet, pavyzdžiui, dešimtmetį naudoto elektromobilio energijos talpykla gali netekti ir trečdalio savo naudingosios talpos. Tokiu atveju viena įkrova transporto priemone įveikiamas atstumas taip pat atitinkamai susitrauks.
Tuomet lieka du keliai – keisti bateriją arba rinktis naują elektromobilį. Išmontuotų baterijų kiekis taip pat auga dėl didėjančio eismo įvykių, kuriuose dalyvauja elektromobiliai, skaičiaus, kaip ir dėl spartaus technologijų progreso. Juk ne pirmą dešimtį metų skaičiuojantys elektromobiliai moraliai pasensta ir praranda paklausą.
Visa tai kaitina diskusijas – o ką gi darysime su ganėtinai brangiais, įvairiausių cheminių elementų kupinais įrenginiais – elektromobilių baterijomis?
Pakeisti naudojimo sritį
Šią problemą pastebintis Vilniaus Gedimino technikos universiteto Transporto inžinerijos fakulteto Automobilių inžinerijos katedros profesorius dr. Vidas Žuraulis sako, kad nenumaldomai artėja laikas, kai susidursime su 2010–2015 m. pirmųjų šiuolaikinių elektromobilių baterijų utilizavimo ar antrinio panaudojimo klausimais.
„Baterijos našumui nukritus žemiau 70–80 proc. pradinės talpos, tolesnis jos naudojimas elektromobilyje taps netinkamas, tačiau perdirbti tokią bateriją, manau, dar per anksti. Į jos sukūrimą buvo sudėta per daug išteklių – tiek medžiagų, tiek ir gamybos, kad taip lengvai ją būtų galima siųsti į perdirbimą“, – sako mokslininkas.
Tarp elektromobilių vartotojų daugėja garsiai kalbančių, kad perspektyviai atrodo būdas prikelti baterijas antram gyvenimui, paverčiant jas autonomiškomis saulės ar vėjo elektrinių gaminamos energijos kaupyklomis kitose srityse. Taip sukuriama dalis žiedinės ekonomikos, kurioje bet kurio daikto tarnavimo laikas turi būti maksimaliai prailgintas.
Be to, baterija yra brangus komponentas, tad jos prikėlimas tolimesniam naudojimui ekonomiškai yra itin naudingas. Modernaus elektromobilio baterijų bloką gali sudaryti keletas šimtų celių, tad galima nustatyti kokybiškai tebeveikiančias ir jas sumontuoti į naują sistemą.
Šį kelią perspektyviausiu laiko ir V.Žuraulis. Profesoriaus teigimu, sumažėjusio našumo baterijos gali būti sėkmingai toliau naudojamos stacionariuose elektros energijos kaupikliuose, nes jų poreikis artimiausiu metu smarkiai išaugs.
„Sparčiai vystantis atsinaujinančios energijos generavimo mastams, plečiantis saulės, vėjo parkams, jų gaminama energija, atsižvelgiant į veikimo principą, išliks labai nepastovi, todėl iš senų elektromobilių išmontuotos, ištestuotos ir subalansuotos baterijos puikiausiai pasitarnaus elektros tinklui balansuoti. Pasaulyje tai jau nebėra didelė naujiena, yra sėkmingų įgyvendinimo pavyzdžių“, – pažymi pašnekovas.
Vienu iš tokių pavyzdžių tapo bendrovės „Jaguar Land Rover“ su partnere „Pramac“ iš panaudotų „Jaguar I-PACE“ baterijų kuriami nulinės emisijos energijos saugojimo įrenginiai. Juos sudaro iš senesnių ličio jonų baterijų paimti elementai. Jie šiuo metu surenkami iš įvairių parodomųjų ar bandomųjų transporto priemonių, nes „Jaguar“ SUV elektromobiliai keliuose dar važinėja visai neseniai, tad jų baterijos vis dar puikiai atitinka vairuotojų poreikius.
Šia programa britų bendrovė savo veikloje diegia naujus žiedinės ekonomikos verslo modelius, laikydamasi įsipareigojimo iki 2039 metų tapti klimatui visiškai neutralia įmone.
Milijardinė rinka
Konversija į naujas energijos saugyklas – nėra vienintelis kelias pratęsti naudotų elektromobilių baterijų gyvavimo laiką. V.Žuraulis atkreipia dėmesį, kad galima rasti ir daugiau pritaikymo būdų.
„Sumažėjusio našumo elektromobilių baterijos gali praversti įvairių pramonės komponentų gamybos procese. Jas galima montuoti į robotizuotus įrenginius, mobilias judėjimo mašinas ir panašiai – ten, kur itin didelis energijos tankis nėra privalomas, darbinės sąlygos gana pastovios, o įsikrovimo galimybės gana lanksčios“, – paaiškina profesorius.
Galiausiai, visuomet egzistuoja baterijų perdirbimo kelias. Tai nėra nei pigus, nei labai tvarus problemos sprendimo būdas – labiau vertinama galimybė atgauti dalį vertingų medžiagų ir jas pasitelkti antriniam naudojimui. Tačiau technologijoms besivystant, šis procesas neabejotinai taps patrauklesnis bei masiškesnis.
Tai tik parodo, kad, augant susirūpinimui dėl tolimesnio baterijų gyvavimo, atsiranda vis daugiau ir sprendimo kelių. „Jaguar Land Rover“ skaičiavimu, antram gyvenimui prikeltų baterijų, kurios taptų energijos saugyklomis, poreikis iki 2030 metų gali perkopti 200 gigavatvalandžių ir sukurti daugiau nei 28 mlrd. eurų vertės rinką.
