Kryzysy litowe: jakie są alternatywy?

Ropa, gaz, węgiel, energia jądrowa (PWR, EPR, fuzja gorąca, ITER), elektrociepłownie gazowe i węglowe, kogeneracja, trójgeneracja. Peakoil, zubożenie, ekonomia, technologie i strategie geopolityczne. Ceny, zanieczyszczenie, koszty ekonomiczne i społeczne ...
Winget
Odkryłem econologic
Odkryłem econologic
Wiadomości: 6
Rejestracja: 26/02/22, 11:53

Kryzysy litowe: jakie są alternatywy?




przez Winget » 07/03/22, 15:55

Próbuję swoich sił w napisaniu i podzieleniu się z wami streszczeniem amerykańskiego artykułu o alternatywach dla kryzysu litowego. Nadal jestem zdumiony, gdy widzę wszystkie możliwe zasoby… ale jakim kosztem?

W dobie elektryfikacji akumulatory wydają się oczywiste. Niezależnie od tego, czy są to telefony, laptopy, aparaty fotograficzne, czy technologia przewodnictwa kostnego (zaskakujące odkrycie w świecie audio!), te bębny mają jedną wspólną cechę. Wszystkie są wykonane z litu.Baterie litowo-jonowe (Li-ion) podbiły świat w ostatnich latach. Są obecnie najpopularniejszą opcją przechowywania baterii, kontrolując ponad 90% światowego rynku sieci energetycznych. I efektywnie przechowują energię przez długi czas.

Ale ich najbardziej znaczącym zastosowaniem jest dziś w pojazdach elektrycznych.

W ciągu ostatniej dekady eksplozja produkcji akumulatorów litowo-jonowych spowodowała spadek cen o 85%, czyniąc samochody elektryczne po raz pierwszy w historii opłacalnymi komercyjnie.Baterie torują drogę do przyszłości bez uzależnienia od paliw kopalnych, co ma kluczowe znaczenie, jeśli mają spowolnić zmiany klimatyczne, ale lit nie jest najbardziej przyjaznym dla środowiska pierwiastkiem chemicznym, jakiego moglibyśmy użyć. W Ameryce Południowej ogromne rezerwy litu zużywają galony wody, powodując wyniszczające konflikty między lokalnymi populacjami. Do wyprodukowania jednej tony litu potrzeba 2,2 miliona litrów wody.

Wydobycie litu szkodzi również glebom i może prowadzić do zanieczyszczenia powietrza.

Wiele osób wskazuje, że baterie litowo-jonowe można poddać recyklingowi, co jest zdecydowanie plusem, ponieważ oznacza, że ​​można je wielokrotnie wykorzystywać bez konieczności ich wyjmowania za każdym razem.

Jednak ta praktyka nie jest jeszcze powszechnie stosowana, a recykling baterii nie poczynił w ostatnich latach niewielkich postępów. Jeśli chcemy nadal polegać na bateriach litowych, sytuacja musi ulec poprawie. Jak ujął to Mario Pagliaro w niedawnym badaniu: „Ponowne użycie i recykling baterii litowych nie jest już opcją, ale nieuniknioną potrzebą producentów baterii i pojazdów elektrycznych”.

W międzyczasie wielu szuka alternatywy. Zwłaszcza, że ​​nie ma gwarancji, że uda nam się znaleźć wystarczającą ilość surowca, aby zaspokoić popyt.

Czego możemy użyć zamiast litu w bateriach?

Sól Sól lub sód jest bliskim chemicznym kuzynem litu. Chociaż jest to bardzo podobny przedmiot, nie ma takiego samego wpływu na środowisko, co oznacza, że ​​może być realną opcją wymiany. Rozwiązaniem mogą być baterie sodowo-jonowe. Technologia sodowo-jonowa nie zużywa żadnych deficytowych zasobów - a do jej produkcji nie są potrzebne rzadkie sole litu - wystarczy zwykła sól kuchenna. przez minusysód jest 3 razy cięższy niż lit! Co oznacza, że ​​akumulatory sodowo-jonowe są również znacznie cięższe. Baterie sodowe mogą być również mniej wydajne, ponieważ ich napięcie w ogniwach jest niższe.

Woda morska Jeśli istnieją baterie solne, dlaczego nie użyć wody morskiej? Zespół z Instytutu Technologicznego w Niemczech opracował prototyp baterii opartej na wodzie morskiej.Nasze oceany zawierają około 180 miliardów ton litu. Ale ponieważ jest on rozcieńczony, naukowcy projektują wiele filtrów, aby spróbować selektywnie wydobyć wodę morską z litu, aby dobrze go wykorzystać.


Krzem Wielu naukowców uważa krzem za niezbędny składnik, który może przekształcić baterie. Nie zastąpiłby litu, ale byłby dodawany do baterii litowych - co oznacza, że ​​na dłuższą metę byłyby tańsze i wydajniejsze. Obecnie kluczowym składnikiem akumulatorów litowo-jonowych jest grafit. FYI, grafit składa się z drobnych i wielu warstw węgla, ułożonych jedna na drugiej. W tradycyjnym akumulatorze litowo-jonowym jony litu mogą prześlizgiwać się przez te szczeliny między warstwami, powodując straty.Zastąpienie grafitu krzemem może doprowadzić do powstania lżejszych i bezpieczniejszych akumulatorów.


magnez Magnez jest obecnie badany jako potencjalnie potężny składnik przyszłych akumulatorów. Jest to pierwiastek, który może przenosić duży ładunek +2, większy niż lit i sód. Według badań baterie wykonane z metalicznego magnezu mogą mieć wyższą gęstość energii, większą stabilność i niższy koszt niż obecne ogniwa litowo-jonowe. Magnez ma również inną zaletę. Każdy atom magnezu uwalnia dwa elektrony podczas fazy rozładowania akumulatora, w porównaniu z jednym elektronem litu. Daje to możliwość dostarczenia prawie dwukrotnie większej ilości energii elektrycznej.

konopie Ta zrównoważona roślina i włókno, wykorzystywane w odzieży, materiałach budowlanych, żywności, a nawet częściach samochodowych, mogą stać się kluczowym elementem tańszych, bezpieczniejszych i mniej szkodliwych dla środowiska akumulatorów pojazdów elektrycznych.

Żelazo Żelazo może być może doskonałym substytutem litu. Uważa się, że ten pierwiastek chemiczny ma lepszy „potencjał oksydoredukcyjny” lub „potencjał redukcyjny” w żargonie naukowym (nie traci tak szybko swojej skuteczności).
We wrześniu ubiegłego roku został opublikowany przez Bloomberg. Chodzi o firmę zajmującą się czystą energią z Oregonu w USA, która dokonuje rekordowego zakupu akumulatorów opartych na „chemii żelaza”. Mogą one najwyraźniej dłużej przechowywać energię odnawialną i mogą „pomóc w przezwyciężeniu niektórych problemów z niezawodnością, które spowodowały przerwy w dostawie prądu w Kalifornii i rekordowe ceny energii w Europie”.
Jedynym ograniczeniem akumulatorów żelazowych jest to, że są znacznie większe niż akumulatory litowe. Oznacza to, że nie można ich używać w smartfonach, laptopach, a nawet pojazdach elektrycznych, ale mogą być praktyczną opcją przechowywania w sieci.
0 x
Avatar de l'utilisateur
Exnihiloest
Econologue ekspertem
Econologue ekspertem
Wiadomości: 5365
Rejestracja: 21/04/15, 17:57
x 660

Re: Kryzysy dotyczące litu: Jakie są alternatywy?




przez Exnihiloest » 07/03/22, 19:08

 
Hipotezy dotyczące alternatyw, zwłaszcza gdy są przedstawiane z entuzjastycznymi recenzjami, gdy szaleje próba litu, należy się wystrzegać. Ogniwa i baterie są teraz poddawane recyklingowi, więc zanieczyszczenie gleby litem jest fałszywym argumentem, z wyjątkiem kwestii jego wydobycia w kopalniach, ale jest to kwestia woli politycznej, aby wprowadzić protokół bezpieczeństwa, jak w przemyśle jądrowym.

Alternatywy są przedmiotem wielu badań, ale między teorią a marketingiem istnieje przepaść. Minęło już 15 lat, odkąd widziałem, jak mijają, opowiadają nam obiecujące pomysły, z których potem nic konkretnego nie wynika. Jeśli alternatywy nie są używane, to dlatego, że mają wady lepsze od litu, takie jak w szczególności niewystarczająca gęstość energii, ale także degradacja w czasie, liczba i czas ponownego napełnienia, różne zagrożenia. Nie oznacza to, że metal jak magnez nie byłby ważny, ale obecnie nie wiemy, jak to zrobić.
Na przykład, na pytanie „jeśli istnieją baterie solne, dlaczego nie używać wody morskiej?”, zrobiono to, szczególnie w dziedzinie ogniw paliwowych. I oczywiście stało się to, co musiało się stać: zanieczyszczenie membran, ponieważ woda morska to nie tylko słona woda, jest pełna mikroorganizmów i zawieszonych cząstek. A jeśli musisz oczyścić wodę morską przed jej użyciem, witaj z kosztami energii.

Z pewnością pojawią się alternatywy, lit był również dużą przewagą nad kadmem, który go poprzedzał, nie ma potrzeby domagać się ich, wszyscy gracze w tej dziedzinie są świadomi problemu i prowadzą badania. Biorąc pod uwagę soczyste perspektywy, jakie przedstawiałaby ważna innowacja, jeśli ich nie przedstawia, to znaczy, że im się nie udało. Opinia publiczna nie zdaje sobie sprawy z trudności w konfrontacji z rzeczywistością inżynierii. Niektórzy posuwają się nawet tak daleko, że wyobrażają sobie teorie spiskowe wyjaśniające, że nie chcemy zmian technologicznych, podczas gdy w rzeczywistości nie wiemy jak. Te z pewnością nigdy nie pobrudziły sobie rąk pod względem innowacji.

PS - Co do przewodnictwa kostnego mam do tego sprzęt, który testowałem. Jeśli chodzi o innowacyjne baterie, rzeczywistość jest mniej różowa niż to, co się mówi. O ile może nadawać się do rozmowy telefonicznej, albo dla sportowca, który w swojej działalności słucha muzyki, gdzie wymagania jakościowe nie są duże wbrew potrzebie słyszenia dźwięków otoczenia, to z drugiej strony jest znacznie mniej dobre słuchawki są bardzo wrażliwe na pozycjonowanie, na dokręcanie, widmo częstotliwości zależy od tego ustawienia, w szczególności wysokie tony są łatwo tłumione lub przecieki są słyszalne z zewnątrz dla osób o wrażliwych uszach.
2 x
Winget
Odkryłem econologic
Odkryłem econologic
Wiadomości: 6
Rejestracja: 26/02/22, 11:53

Re: Kryzysy dotyczące litu: Jakie są alternatywy?




przez Winget » 08/03/22, 08:42

Exnihiloest napisał: 
Hipotezy dotyczące alternatyw, zwłaszcza gdy są przedstawiane z entuzjastycznymi recenzjami, gdy szaleje próba litu, należy się wystrzegać. Ogniwa i baterie są teraz poddawane recyklingowi, więc zanieczyszczenie gleby litem jest fałszywym argumentem, z wyjątkiem kwestii jego wydobycia w kopalniach, ale jest to kwestia woli politycznej, aby wprowadzić protokół bezpieczeństwa, jak w przemyśle jądrowym.

Alternatywy są przedmiotem wielu badań, ale między teorią a marketingiem istnieje przepaść. Minęło już 15 lat, odkąd widziałem, jak mijają, opowiadają nam obiecujące pomysły, z których potem nic konkretnego nie wynika. Jeśli alternatywy nie są używane, to dlatego, że mają wady lepsze od litu, takie jak w szczególności niewystarczająca gęstość energii, ale także degradacja w czasie, liczba i czas ponownego napełnienia, różne zagrożenia. Nie oznacza to, że metal jak magnez nie byłby ważny, ale obecnie nie wiemy, jak to zrobić.
Na przykład, na pytanie „jeśli istnieją baterie solne, dlaczego nie używać wody morskiej?”, zrobiono to, szczególnie w dziedzinie ogniw paliwowych. I oczywiście stało się to, co musiało się stać: zanieczyszczenie membran, ponieważ woda morska to nie tylko słona woda, jest pełna mikroorganizmów i zawieszonych cząstek. A jeśli musisz oczyścić wodę morską przed jej użyciem, witaj z kosztami energii.

Z pewnością pojawią się alternatywy, lit był również dużą przewagą nad kadmem, który go poprzedzał, nie ma potrzeby domagać się ich, wszyscy gracze w tej dziedzinie są świadomi problemu i prowadzą badania. Biorąc pod uwagę soczyste perspektywy, jakie przedstawiałaby ważna innowacja, jeśli ich nie przedstawia, to znaczy, że im się nie udało. Opinia publiczna nie zdaje sobie sprawy z trudności w konfrontacji z rzeczywistością inżynierii. Niektórzy posuwają się nawet tak daleko, że wyobrażają sobie teorie spiskowe wyjaśniające, że nie chcemy zmian technologicznych, podczas gdy w rzeczywistości nie wiemy jak. Te z pewnością nigdy nie pobrudziły sobie rąk pod względem innowacji.

PS - Co do przewodnictwa kostnego mam do tego sprzęt, który testowałem. Jeśli chodzi o innowacyjne baterie, rzeczywistość jest mniej różowa niż to, co się mówi. O ile może nadawać się do rozmowy telefonicznej, albo dla sportowca, który w swojej działalności słucha muzyki, gdzie wymagania jakościowe nie są duże wbrew potrzebie słyszenia dźwięków otoczenia, to z drugiej strony jest znacznie mniej dobre słuchawki są bardzo wrażliwe na pozycjonowanie, na dokręcanie, widmo częstotliwości zależy od tego ustawienia, w szczególności wysokie tony są łatwo tłumione lub przecieki są słyszalne z zewnątrz dla osób o wrażliwych uszach.


Bardzo dziękuję za tę pouczającą informację zwrotną! Nie mogę Ci zaprzeczyć, czuję, że masz na ten temat dużo większe doświadczenie niż ja. Moim zamiarem napisania tego artykułu nie było podkreślenie tych alternatyw jako „THE” rozwiązania. Z Twojego doświadczenia, w które zasoby najbardziej wierzysz w najnowsze odkrycia? Zasadniczo jestem tutaj, aby się kształcić :) Jeśli chodzi o przewodnictwo kostne; tak, widziałem, że rzeczywiście to nie było urządzenie, które „rozprzęga” pod względem jakości dźwięku… ale moja mama, która od 10 lat cierpi na szum w uszach, jest bardzo wdzięczna za ten mały gadżet!
0 x

Wróć do „Energie kopalne: ropa, gaz, węgiel i energia jądrowa (rozszczepienie i synteza jądrowa)”

Kto jest online?

Użytkownicy przeglądający to forum : Brak zarejestrowanych użytkowników i gości 277