تجزیه و تحلیل: لیتیوم ممکن است به زودی ناپدید شود

دولت‌ها بر حرکت الکتریکی تکیه می‌کنند که گویی تحرک سبز است. اما هرچه برد بیشتر باشد، خودروهای الکتریکی کوچکتر می شوند ” درجه سانتیگرادهمان“. علاوه بر این، ممکن است لیتیوم دچار کمبود شود. آیا این یک شانس برای هیدروژن است؟ این چیزی است که فردریک لود، مشاور Expleu، فکر می کند.

هیدروژن بخش مهمی از برنامه دولت فدرال آلمان برای دستیابی به هدف بی طرفی آب و هوا تا سال 2045 است. دولت های بریتانیا و فرانسه می خواهند به همین هدف برسند، اما تا سال 2050. طبق گزارش آژانس بین المللی انرژی (IEA)، بخش حمل و نقل حدود یک چهارم کل انتشار مستقیم CO2 را مصرف می کند.

بنابراین او تا حد زیادی مسئول این واقعیت است که سرعت گرمایش جهانی به طور چشمگیری در حال افزایش است و بعید است که هدف رشد 1.5 درجه سانتیگراد تعیین شده توسط توافقنامه آب و هوای پاریس در سال 2015 در مقایسه با سال 1850 محقق شود.

در نتیجه، فشار برای توسعه تاسیسات جایگزین در سراسر جهان در حال افزایش است. علاوه بر این، خودروسازان اروپایی و آمریکایی با رقابت چین روبرو هستند. این کشور با بازار فروش عظیم خود، سهمیه «خودروهای انرژی نو» (NEVs)، از جمله خودروهای الکتریکی، پلاگین هیبریدی و خودروهای هیدروژنی را در اواسط سال 2020 به 18 درصد تا سال 2023 افزایش داده است.

خودروهای برقی فقط تا حد محدودی “تمیز” هستند

در حال حاضر، خودروهای الکتریکی بهترین و ارزان‌ترین جایگزین برای اجتناب از سوخت‌های فسیلی – بنزین، گازوئیل و گاز هستند. منتقدان باتری، از جمله بسیاری از طرفداران محیط زیست، تکثیر تحرک الکتریکی را تنها به عنوان “بد کمتر” می دانستند. دلیل آن در این واقعیت نهفته است که مواد مورد نیاز برای خودروهای الکتریکی، از لیتیوم گرفته تا عناصر کمیاب، معمولاً به هزینه مردم و محیط زیست در کشورهای در حال توسعه به دست می‌آیند.

فقط خودروهای برقی با باتری‌های لیتیوم یونی کوچک‌تر و به نسبت استقلال پایین نسبتاً تمیز هستند – اما نه خودروهای سنگین مانند تسلا مدل S که وزن باتری آن 750 کیلوگرم است تا به وسیله نقلیه حداکثر 614 کیلومتر را طی کند. با یک بار شارژ

برخلاف رقبای خود، خودروهای هیدروژنی نه تنها می توانند در مورد محیط زیست “درخشش” داشته باشند، بلکه استقلال بسیار خوبی نیز ارائه می دهند. معروف ترین پیشگامان تویوتا میرای و هیوندای نکسو هستند. بر اساس اندازه گیری های ADAC، هر دو مدل با یک مخزن سوخت حدود 540 کیلومتر را طی کرده اند. تویوتا حتی با نسل دوم Mirai به رکورد جدید مسافت پیموده شده 1003 کیلومتری با یک مخزن سوخت دست یافت.

پیشرانه هیدروژنی جایگزین مناسبی است

از نظر قیمت، خودروهای هیدروژنی هنوز یک جایگزین واقعی برای مصرف‌کنندگان و صنعت نیستند، اما توانایی طی کردن مسافت‌های طولانی با یک مخزن سوخت و اثرات زیست محیطی کم، استدلال‌هایی برای خودروسازان اروپایی است تا بارها و بارها با این مشکل مقابله کنند. این نتیجه یک مطالعه توسط گروه فرانسوی Expleo است که خدمات مهندسی و کیفیت و مشاوره مدیریت را در سراسر جهان ارائه می دهد.

نمایندگان برجسته خودروسازان بزرگ در فرانسه، بریتانیا و آلمان، که بسیاری از آنها در سطح C مدیریت هستند، برای مطالعه “راه خودروهای هیدروژنی – ایجاد یک بخش خودرویی سبزتر” به طور مساوی مصاحبه شدند.

برای نیمی از پاسخ دهندگان (52٪)، انتشار کم، 43٪ برای سفرهای طولانی مدت و 42٪ (48٪ در بریتانیا) وابستگی کمتر به مواد کمیاب مورد نیاز برای باتری ها به نفع نیروی محرکه هیدروژنی است.

حتی جالب تر، تقسیم بین سه کشور از نظر پیشرانه مورد انتظار خودروسازان است: فرانسه 37 درصد از هیدروژن بسیار جلوتر است. آلمان با 28 درصد در رده آخر قرار دارد، اما به طور متوسط ​​32 درصد بیشتر به حرکت الکتریکی تمایل دارند.

آیا لیتیوم من تمام خواهد شد؟

در صنعت خودروسازی، بیشتر تلاش‌ها همچنان بر خودروهای الکتریکی (باتری) و پلاگین هیبریدی (BEV و PHEV) متمرکز است. اما جدای از تولید گاه بسیار «کثیف» این مواد، این مشکل وجود دارد که لیتیوم به عنوان مهم ترین ماده اولیه باتری ها ممکن است به زودی ناپدید شود.

سازمان زمین شناسی آمریکا USGS در سال 2020 اطلاعاتی را در این مورد منتشر کرد. بر اساس این داده ها، ذخایر جهان در حدود 80 میلیون تن با مصرف سالانه 95 هزار تن می تواند تا 840 سال دوام بیاورد. اما از آنجایی که لیتیوم در نهشته‌های اولیه و ثانویه عمدتاً با سنگ‌ها و نمک‌های ماگمایی مرتبط است، تحقیقات گران‌تر شده و به زودی در دسترس نیستند.

به گزارش سرویس خبری GlobeNevsVire، موسسه Fraunhofer برای تحقیقات سیستم‌ها و نوآوری (ISI) پیش‌بینی می‌کند که پایان کار در سال 2049 خواهد بود و بانک سوئیسی UBS حتی انتظار دارد که لیتیوم تا سال 2025 با قیمت‌های رقابتی کاهش یابد.

بازیافت باتری هنوز در مراحل اولیه است

در نوامبر 2021، بنیاد VDMA و موسسه Fraunhofer مطالعه مختصری در مورد بازیافت باتری‌های لیتیوم یون منتشر کردند. بر اساس نتایج این مطالعه، سهم خودروهای BEV و PHEV در اروپا تا سال 2030 باید به 50 درصد از کل فروش خودرو افزایش یابد و در شرایط چارچوبی مطلوب‌تر به 70 درصد – به طور مطلق به 7 تا 13 میلیون دستگاه خودروی جدید فروخته شده افزایش یابد. منابع مالی.

پیش بینی می شود حجم بازیافت به 230 کیلوتن در سال افزایش یابد. تا سال 2040 باید به 1500 کیلوتن در سال برسد. با این حال، طبق یک مطالعه Fraunhofer، بازیافت به فرآیندهای تصفیه بسیار پیچیده نیاز دارد.

به گزارش مجله تخصصی «تاپ آگرار»، در سال 2019 مؤسسه فناوری‌ها و سیستم‌های سرامیک Fraunhofer فناوری باتری جدید، ارزان‌تر و بسیار کارآمد مبتنی بر کلرید سدیم نیکل را ارائه کرد که عناصر کمیاب خاکی و سایر مواد استراتژیک را به طور کامل حذف می‌کند. اما احتمالا سال ها طول می کشد تا آنها برای بازار آماده شوند.

آلمان تنها نیست به ابتکارات هیدروژنی

به همین دلیل است که دولت جدید این کشور در تلاش است تا آلمان را به الگویی برای هیدروژن «سبز» تبدیل کند. بر اساس درک آلمانی ها، سبز به معنای کنار گذاشتن انرژی هسته ای برای هیدروژنی است که با الکترولیز به دست می آید. با این حال، مشکل الکترولیز این است که به دلیل مقدار زیادی برق مورد نیاز، نسبتاً گران است.

اما تعدادی از عوامل وجود دارد که در میان مدت و بلند مدت به پیشرانه هیدروژنی کمک می کند و آن را رقابتی تر می کند. یکی افزایش تدریجی مالیات CO2 است که بروکسل خواستار آن است و دیگری صرفه جویی مورد انتظار از افزایش تولید است.

خودروسازان آلمانی و اروپایی نیز از سوی خودروسازان آسیایی، به ویژه تویوتا و هیوندای، تحت فشار هستند تا در فناوری های آینده از آنها بهتر عمل کنند، اگر فناوری فردا شامل ژنراتور الکتروشیمیایی باشد. از سوی دیگر، سیگنال‌های فزاینده‌ای از برلین، لندن و پاریس مبنی بر مطلوب بودن و حمایت از نیروی محرکه هیدروژنی و هیدروژنی به گوش می‌رسد.

اولین مقصد، وسایل نقلیه بزرگ مانند کامیون و اتوبوس است، اما در حال حاضر بیش از 100 تاکسی هیدروژنی در پایتخت فرانسه وجود دارد. تا سال 2024، باید حدود 10000 وسیله نقلیه وجود داشته باشد. یکی از بزرگترین موانع کمبود زیرساخت ها است. در مطالعه Eksple، تأثیر منفی زیرساخت‌های از دست رفته 37 درصد تخمین زده می‌شود که هنوز پشت مشکل هزینه بالای تغییر به فناوری هیدروژن و تولید وسایل نقلیه مناسب است.

Desertec: یک پروژه قدیمی، دوباره کشف شد

در سال 2009، ابتکار Desertec – یک پروژه آلمانی با حمایت شرکت سهامی مستقر در مونیخ – امیدها را برای یک انقلاب واقعی هیدروژن ایجاد کرد. قرار بود الکتریسیته توسط سیستم های خورشیدی عظیم در شمال آفریقا تولید شود و به عنوان هیدروژن متصل به سیلیکون به اروپا منتقل شود. به دلایل ژئوپلیتیکی، ابتکار Deserteca متوقف شد.

ائتلاف سیاسی جدید، که اکنون در آلمان حکومت می کند، قبلاً نشان داده است که برنامه ها به روشی مشابه از سر گرفته خواهند شد. چیزی مشابه قبلاً اتفاق افتاده است – BMW یک کارخانه آزمایشی در تونس برای تولید هیدروژن با استفاده از انرژی خورشیدی راه اندازی کرده است.

تهیه کننده: ولادیمیر ماتیجاشویچ (ماتیا)

منبع: صنعت خودرو

(63)