شناسه خبر : 45740 لینک کوتاه
تاریخ انتشار:

گذار سبز

باتری سدیمی جایگزین باتری لیتیومی

نیروی دریایی سلطنتی بریتانیا در اوایل قرن بیستم، سوخت ناوگان خود را از زغال‌سنگ به نفت تغییر داد. زغال‌سنگ در داخل کشور تولید می‌شد، اما نفت را باید از خارج می‌آوردند، بنابراین آنها نگران این امر شدند که اگر روزی واردات متوقف شود چه کاری باید انجام دهند. وینستون چرچیل که در آن زمان فرماندهی نیروی دریایی را برعهده داشت چنین استدلال می‌کرد که تنوع عرضه بهترین راهبرد دفاعی است. او در برابر نمایندگان دلواپس مجلس گفت: «ایمنی و اطمینان در عرضه نفت را فقط و فقط باید در تنوع عرضه پیدا کرد.» سیاستمداران جهان ثروتمند این روزها خود را در برابر مشکل بزرگ‌تری می‌بینند. آنها نه‌تنها نیروی دریایی، بلکه کل اقتصادشان را از سوخت‌های فسیلی به سمت برق کم‌کربن می‌برند تا از عواقب ناگوار تغییرات اقلیمی دوری کنند. همزمان آنها نگران‌اند که چنین گذاری آنها را از نظر ژئوپولیتیک در معرض خطر قرار دهد. آنها به‌ویژه نگران باتری‌ها هستند. گذار سبز به باتری‌های زیادی برای خودروها، کامیون‌ها و منازل نیاز دارد. همچنین باتری‌ها به ایجاد توازن در شبکه‌های برق خوشیدی و بادی کمک می‌کنند. انواع مختلفی از باتری وجود دارد اما برترین فناوری از آن باتری‌های لیتیوم-یون است که ترکیب سودمندی از هزینه اندک نگهداری و بازدهی بالای انرژی را ارائه می‌دهند. اما لیتیوم که عنصر اصلی آنهاست به سادگی به دست نمی‌آید و پالایش آن عمدتاٌ در چین انجام می‌شود. کشورهای غربی و به ویژه اروپا که در دو سال گذشته تلاش کردند خود را از وابستگی به گاز طبیعی روسیه برهانند، اکنون نگران آن هستند که آینده امنیت انرژی آنها یک بار دیگر به خطر بیفتد. این نگرانی صرفاٌ بر روی کاغذ نیست. چین در 20 اکتبر به بهانه امنیت ملی محدودیت‌هایی را بر صادرات گرافیت گذاشت که یک مولفه مهم دیگر در باتری‌های لیتیومی به شمار می‌رود. این اقدام تازه‌ترین حمله در جنگ تجارت و فناوری است که با اعمال صادرات صنعت تراشه از سوی آمریکا به چین آغاز شد. خوشبختانه لیتیوم تنها عنصر در دسترس نیست. در حال حاضر مجموعه‌ای از بنگاه‌ها در حال ساخت باتری‌هایی با پایه سدیم هستند که عنصری نزدیک به لیتیوم است. از آنجا که این عنصر ویژگی‌های شیمیایی بسیار شبیه به لیتیوم دارد برای ساخت باتری‌ بسیار مناسب به نظر می‌رسد. همچنین سدیم به وفور در آب‌های شور دریاها پیدا می‌شود، ذخایر آن هزاران برابر ذخایر لیتیوم در کره زمین است و با هزینه کمتری می‌توان آن را استحصال کرد. البته بسیاری از شرکت‌هایی که بر روی سدیم کار می‌کنند چینی هستند اما پیگیری این فناوری در غرب می‌تواند راه مطمئن‌تری به سمت امنیت انرژی و رهایی از اتکای شدید به لیتیوم باشد. سدیم علاوه بر فراوانی، مزایای دیگری هم دارد. بهترین باتری‌های لیتیومی در الکترودهایشان از کبالت و نیکل استفاده می‌کنند. نیکل همانند لیتیوم کمیاب است و استخراج آن در روی زمین به محیط زیست آسیب می‌رساند. پیشنهاد استخراج آن از بستر دریا هم با مخالفت‌هایی روبه‌رو شده است. همزمان بخش بزرگی از کبالت دنیا از معادن کوچکی در جمهوری دموکراتیک کنگو استخراج می‌شود. جایی که کار کودکان رواج دارد و شرایط کاری هم نامناسب است. در مقابل، باتری‌های سدیم از الکترودهای آهنی و منگنزی استفاده می‌کنند که فراوان و بدون مناقشه هستند. از آنجا که مولفه‌های شیمیایی این باتری‌ها ارزان هستند یک صنعت بزرگ می‌تواند باتری‌هایی را تولید کند که هزینه بسیاری کمتری از همتایان لیتیومی خود دارند. اما سدیم جایگزین کاملی برای لیتیوم نیست. این عنصر وزن بیشتری دارد بنابراین، در ظرفیت‌های یکسان، باتری‌های سدیمی از باتری‌های لیتیومی سنگین‌ترند. این امر استفاده از آنها را در جاهایی که وزن اهمیت دارد دشوار می‌کند. اما در دیگر کاربری‌ها از جمله ذخیره در شبکه یا باتری‌های خانگی وزن اهمیتی ندارد. حتی چند خودروساز چینی استفاده از باتری‌های سدیمی را در خودروهای برقی خود آغاز کرده‌اند. شاید بزرگ‌ترین مشکل باتری‌های سدیمی ورود دیرهنگام آنها باشد. باتری‌های لیتیومی اولین بار در دهه 1990 تجاری‌سازی شدند و از مزیت چند دهه سرمایه‌گذاری برخوردارند. اما دیگر نقاط جهان از هر دو جهت از چین عقب افتاده‌اند. آمریکا و اتحادیه اروپا برنامه‌های بزرگی در زمینه یارانه‌های صنعتی سبز دارند. اگر آنها مصمم باشند که در باتری‌ها سرمایه‌گذاری کنند بخشی از آن باید به سدیم اختصاص یابد.

دراین پرونده بخوانید ...