Увидим ли мы скоро аккумуляторы для электромобилей, изготовленные из угля?

В США ученые из лаборатории Ок-Ридж нашли способ превратить самое грязное топливо — уголь — в компонент для изготовления аккумуляторов для электромобилей. Их метод также позволит перерабатывать многочисленные отходы, образующиеся в результате добычи.

Превращать уголь в графит, правда?

Мы часто слышим о литии, кобальте или марганце, когда обсуждаем химический состав аккумуляторов. Но еще более важное место занимает другой материал: графит. На самом деле это основной компонент анода — части батареи, поглощающей ток. Фактически, для изготовления традиционных литий-ионных батарей требуется в 20–30 раз больше графита, чем лития.

Благодаря этому материалу электроны могут свободно перемещаться между слоями, что обеспечивает привлекательную электропроводность. Он также имеет пластинчатую структуру, которая позволяет слоям легко скользить друг по другу, создавая естественный смазывающий эффект. Короче говоря, производителям аккумуляторов без графита явно не обойтись. Проблема: большая часть мирового графита поступает из Китая.

Хотя это не обязательно является проблемой само по себе, лучше всего иметь несколько источников поставок данного материала. В частности, чтобы помешать стране вводить торговые ограничения, которые могут повлиять на глобальные цепочки поставок. Чтобы попытаться решить эту проблему, исследователи из лаборатории Ок-Ридж (ORNL) полагают, что у них есть решение.

Материал, подходящий для аккумуляторов электромобилей

Они нашли способ преобразовать то, что в Соединенных Штатах до сих пор имеется в изобилии: уголь. Это не такое уж большое открытие, учитывая, что графит — это форма углерода, а уголь также в значительной степени состоит из углерода. Но процесс, разработанный учеными, удаляет примеси из материала и создает материал, подходящий для анода батареи.

Есть и другие способы создания синтетического графита, но они требуют больше времени, больше денег и очень высоких температур. Согласно анализу исследователя ORNL Прашанта Нагапуркара: « если электричество зеленое, весь процесс зеленый «. Он думает, что способен продемонстрировать, что « графит, полученный из угля, является наиболее экологически чистой формой «.

Также читайтеХранение энергии: Tesla оснастит самую большую батарею во Франции

Более того, этот процесс работает не только с углем, непосредственно добытым из земли, но также с отходами, такими как зола и остатки добычи угля. Примерно 100 миллионов тонн этих опасных останков разбросаны по всей территории Соединенных Штатов. Хорошая новость: они находятся на поверхности и не потребуют дополнительной добычи.

Этот процесс может сделать возможным переработку этих отходов. По их оценкам, количества остатков угля, присутствующих в стране дяди Сэма, будет достаточно, чтобы обеспечить около 30% графита, необходимого для аккумуляторов электромобилей к 2050 году. Они добавляют, что их метод также может позволить преобразовывать биомассу (мертвую растительность). А также нефть или другие источники загрязнения графита.

Конкретно, они убеждены, что у них есть технология, способная « укрепить цепочки поставок «. Проект ORNL осуществлялся в сотрудничестве с Ramaco Carbon. Компания из Вайоминга, владеющая несколькими угольными шахтами. Понимая, что эра ископаемого топлива уже позади, компания пытается найти новые способы использования топлива, которое она продолжает добывать.

На первый взгляд, это очень интересное исследование. Это позволило бы западным странам получить независимость от Китая. Но, как это часто бывает, еще слишком рано давать реальное представление о том, какое влияние может оказать это открытие. Для того чтобы это было эффективно, необходимо крупномасштабное производство. А мы еще далеки от этого. Мы будем очень внимательно за этим следить.