Choć w dzisiejszych czasach są one nieodzowne, wciąż brakuje dostatecznej wiedzy i zadawalającej skuteczności ich działania. Dlatego Forum Energy Storage Switzerland opracowało kompendium na temat badań, rozwoju, potencjału i integracji systemowej systemów magazynowania energii. Marcel Gauch z Laboratorium Technologii i Społeczeństwa firmy Empa podjął się kontrowersyjnych ocen cyklu życia baterii oraz ich recyklingu.
„Rosnąca popularność rozproszonych źródeł energii odnawialnej wraz z optymalnie zintegrowanymi systemami magazynowania energii ESS (ang. Battery Storage System) wywróci system elektroenergetyczny do góry nogami – w najlepszym tego słowa znaczeniu!” – pisze Jonas Mühletaler, szef grupy roboczej ds. magazynowania energii elektrycznej w ramach Forum Energy Storage Switzerland, w opublikowanym kompendium. Jednak systemowe wykorzystanie akumulatorów nie nastąpi samoczynnie. Właściciele domów będą musieli zdecydować, czy inwestowanie w baterię stacjonarną ma sens już dziś, czy też lepiej będzie poczekać. Operatorzy sieci i regulatorzy stają przed jeszcze poważniejszymi pytaniami: w jaki sposób można zintegrować akumulatory tak, aby zaowocowało to wydajnym, ekologicznym, solidnym i niedrogim systemem energetycznym? Jaką rolę mogą w tym odegrać akumulatory do pojazdów elektrycznych?
W debacie często dominuje temat nadmiernych kosztów i rzekomo „katastrofalnej” oceny cyklu życia baterii (LCA) lub wyrażane są zastrzeżenia co do ich bezpieczeństwa. Jaka jest rzeczywista sytuacja w zakresie kosztów/korzyści i oceny cyklu życia baterii? I w jaki sposób recykling i konsekwentna gospodarka o obiegu zamkniętym przynoszą poprawę tego stanu rzeczy? Forum Energy Storage Switzerland, think tank aeesuisse, organizacji gospodarczej zajmującej się energią odnawialną i efektywnością energetyczną, poszukiwało odpowiedzi na te i inne pytania.
Krytyczny wobec nowości
Jako członek Forum, badacz Empa Marcel Gauch pomógł nadać tematyce LCA i recyklingu kształt kompendium. W swoich badaniach w Empaʾs Technology & Society Lab wielokrotnie spotyka się z tym samym postrzeganiem problematycznej natury niektórych materiałów. – Surowce takie jak stal lub ołów, które były używane tradycyjnie i przez długi czas, są często uważane za nieproblematyczne. Przeciwnie, bardziej krytycznie postrzegane są te surowce, które są wykorzystywane w nowych lub powstających technologiach – mówi Gauch. I rzeczywiście, niedawno stało się jasne, że wcześniejsze analizy ze słabymi LCA opierały się na nierealistycznych założeniach. Nowsze badania wykazały znacznie lepsze wyniki.
Chociaż akumulatory litowo-jonowe wydają się na dzień dzisiejszy prawie bezkonkurencyjne, prowadzone są szeroko zakrojone badania nad technologiami akumulatorów o innym składzie chemicznym. Gauch widzi ogromny potencjał w tych najnowszych osiągnięciach, a także w ulepszonych metodach projektowania i produkcji, które pozwoliłyby jeszcze bardziej poprawić równowagę ekologiczną baterii. Radykalne wizje baterii przyszłości, które odbiegają od dzisiejszych standardów, robią wrażenie i zwracają na siebie uwagę. – Teraz jest to tym ważniejsze, że ta kreatywność ma miejsce i że środki regulacyjne, takie jak normy i standaryzacja, nie interweniują zbyt wcześnie – mówi Gauch.
Wskaźniki recyklingu na poziomie 90%
Po wydobyciu surowców do produkcji baterii ze złóż ważne jest, aby jak najdłużej utrzymać je w obiegu. Od lat recykling baterii jest prawnym obowiązkiem. Obecnie wskaźniki recyklingu wynoszące około 90% są już powszechne w przypadku większych akumulatorów z przemysłu i pojazdów – jednak nadal nie ma jednolitej definicji tego, co liczy się do wskaźnika recyklingu. Celem powinno być odzyskiwanie materiałów, które z kolei służą jako surowce wtórne, a nie recykling termiczny jako substytut paliwa.
Zanim jednak nastąpi recykling, ważne jest, aby przedłużyć żywotność baterii tak bardzo, jak to możliwe. – Przykładowo akumulatory samochodowe mogą z pewnością służyć jako stacjonarne magazyny energii elektrycznej w budynku w drugiej fazie ich życia – wyjaśnia Gauch. Aby promować możliwość recyklingu baterii, Empa uczestniczy wraz z kilkoma innymi instytucjami badawczymi i firmami w CircuBAT, sztandarowym projekcie Innosuisse, szwajcarskiej agencji promocji innowacji. Wspólnie poszukują możliwości optymalizacji w celu zwiększenia zrównoważonego rozwoju na wszystkich etapach cyklu życia baterii.
Zdjęcie główne: Empa – Akumulator napędowy pojazdu elektrycznego
Źródło: Empa – Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika
