청정 에너지 전환은 배터리로 진행됩니다.너무 깨끗하지 않은 방식으로 만들어졌습니다..
오늘날 대부분의 배터리는 리?? 이온 배터리입니다.데이터 센터태양광 패널과 풍력 터빈을 위한 고정된 전력망과 전화기, 노트북 컴퓨터, 전기 스쿠터와 같은 일상적인 물건들 말입니다.
리?? 은엄청난 양의 물에너지연구원에 따르면 리?? 1톤당 약 200만 리터의 물을 추출하고 정제합니다.
예를 들어,칠레, 세계에서 두 번째로 큰 리?? 생산국, 이 산업은 소금물 채굴 과정을 사용합니다.이미 희귀한 민수를 지역 원주민 공동체로부터 유도하고 인근의 취약한 습지 생태계에 심각한 피해를 주고 있습니다..
게다가 리?? 이온 배터리는 카소드에는 코발트, 니켈, 망간 및 구리 같은 중금속이 필요하며, 이는 배터리가 방하될 때 이온을 아노드에서 끌어당깁니다.
세계 코발트 매장량의 대부분은콩고민주공화국리?? 광산에서는 노동자들이 일상적으로 착취되고, 물 공급원을 오염시키고, 독성 먼지와 입자를 공기에 방출합니다.
윤리적 고려사항을 제외하고, 지리 정치는 그 자체의 도전을 제기합니다.시장에서 지배합니다., 전 세계 코발트 정제 능력의 68%, 리?? 정제 능력의 72%, 리?? 이온 제조 능력의 83%를 가지고 있습니다.
이러한 함정 때문에 과학자들과 기업들은 배터리 전력의 대체원을 찾고 있습니다.
몇 가지 예로수성 아연,플로우 배터리그리고 심지어중력운동 에너지를 전기로 변환해서 작동합니다.
하지만 배터리의 주요 성분으로 리?? 을 대체하기 위한 경쟁을 주도하고 있는 값싼, 풍부하고 쉽게 구할 수 있는 물질이 있습니다.
소금
인도 라자스탄의 삼바르 소금 호수에서 소금 채굴
나트륨 입력
프랑스 대학에서 물리학과 고체 화학의 교수인 Jean-Marie Tarascon은 적어도 15년 동안 나트륨의 우월성에 대해 믿었습니다.
연구 네트워크의 설립자이자 이사로서RS2E그는 칼리지와 피카르디아 대학에서 나트륨 이온 배터리를 개발한 팀을 이끌었습니다.베르네가 그의 책에서 처음으로 상상한 소금 배터리를 고려하면,바다 아래 20,000 리그.
타라스콘 (Tarascon) 은 "내 경우 주요 동력은 지속가능성이었다. 2010년, 세계가 리?? 이온 배터리를 채택할 것이고 우리는 이 자원을 고갈할 것이라는 것이 분명했다".라고 말했습니다.
대안을 찾아야 했습니다. 그래서 우리는 나트륨으로 전환했습니다.
산 장 (Shan Zhang) 은 나트륨 이온 배터리는 리?? 이온 배터리와 비슷한 화학적 행동을 보이지만,괴테른버그 샬머스 공과대학 연구원스웨덴.
"제조 과정도 비슷해 생산 라인을 그렇게 많이 테스트할 필요가 없다는 것을 의미합니다".라고 그녀는 덧붙였다.기존 생산 라인을 사용하여 소금 배터리에 약간의 조정을 할 수 있습니다..
장 박사는 나트륨 배터리가 리?? 배터리보다 더 안전하며 극한 온도에서도 더 잘 작동한다고 말합니다.
리?? 이온 배터리는캘리포니아 배터리 저장소이 해 초에 며칠 동안 불타고 약 1,200명의 지역 주민들이 대피했습니다.
2024년, 장은연구다양한 종류의 소금 배터리의 미래 기후 영향을 조사한 결과, 이산화탄소 배출에 초점을 맞추었습니다.
그녀의 연구팀은 2050년까지 배터리를 제조하는 재생에너지의 사용이 기후에 미치는 영향을 2020년 수준과 비교하면 43~57% 감소시킬 수 있다는 것을 발견했습니다.
"공업 과정, 광업, 그리고 상류 프로세스에서 기후 영향은 우리가 앞으로 갈수록 감소합니다".라고 그녀는 말합니다.
하지만 카토드 에 사용 되는 화학물질 은 여전히 우려 를 불러일으키고 있으며, 나트륨 이온 배터리 연구 에 더 많은 투자 를 통해 해결 될 필요 가 있을 것 이다.
이 맥북에 설치된 것과 같은 리?? 이온 배터리는 나트륨 배터리보다 훨씬 가볍고 전자 기기에서 교체하기가 어렵습니다. 사진: 미카 바우미스터방출
틈새를 찾는 것
그래서 나트륨 이온 배터리의 더 큰 사용을 막는 것은 무엇입니까?리?? 의 낮은 가격, 나트륨과 경쟁력을 유지합니다.
2022년 11월 1톤당 83,000달러라는 기록적인 수준으로 급증한 후,리?? 가격지난달 전동차 판매량이 예상보다 느려지면서 1톤당 8,400달러에 그쳤다.
또 다른 장애물은 나트륨이 리?? 보다 밀도가 낮다는 것입니다. 즉 같은 전하를 유지하기 위해 더 많은 공간과 에너지가 필요하다는 것입니다.
이것은 더 크고 무거운 배터리를 만듭니다. 예를 들어 자동차나 휴대폰에서 이상적인 배터리가 아닙니다.
사드륨은 리?? 을 완전히 대체하기보다는 용량과 무게가 문제가 되지 않는 틈새 응용 분야를 찾아야 한다고 장 씨는 말합니다.
과학자들이 에너지 밀도를 높이기 위해 계속 연구하면서, 나트륨 이온 배터리의 적절한 장소는 정지 에너지 저장 시스템입니다.전력망의 균형을 유지하기 위해 필요한 경우 에너지를 저장하고 방출할 수 있는 곳.
사실, 블룸버그 뉴 에너지 파이낸스 (BNEF) 는 현재기획2035년까지 에너지 저장소에서 나트륨 이온 배터리의 시장 점유율은 15%가 될 것입니다. 현재는 1%입니다.
미국 실리콘밸리를 기반으로 하는 Natron Energy는 데이터센터와 클라우드 컴퓨팅 기업에 설치할 수 있는 나트륨 이온 배터리와 EV 급속 충전기를 제조하고 있다.
최근에는북캐롤라이나에 14억 달러의 새로운 공장40배의 생산량을 증가시켰습니다.
한편, 영국에서는 인도의 자회사인 라일라이언스 뉴에너지 (Reliance New Energy Ltd.) 의 자회사인 파라디온이나트륨 이온 배터리 제조운송, 저장 및 예비 전력.
그리고 프랑스에서, TARASCON이 과학 자문자로 활동하는 TIAMAT은 상업용 제품으로 사용하도록 설계된 최초의 나트륨 이온 배터리를 발명했습니다.무선 전력 드릴.
지난달,미국 기술 회사인 엔데버와 계약을 체결했습니다.인공지능 데이터센터에 배터리를 만드는 것입니다.
중국 제조업체 야데아는 나트륨에너지 전동모페드를 판매하기 시작했습니다.전기 드라이브
소금으로 운전
그러나 나트륨 이온 배터리를 가장 많이 사용하는 것은중국이 나라는 이미 리?? 이온 배터리 시장에서 주도권을 차지하고 있으며, 이것이 쉽게 전환한 이유 중 하나라고 장 씨는 말합니다.
중국 기업들은 이미 70억 달러 이상을 나트륨 이온 기술에 투자했습니다.새로운 생산 시설2024년만 발표된다고 합니다.
야데아, 히나, 그리고 현대 앰페렉스 기술 (CATL) 같은 회사들은 이제 글로벌 나트륨 이온 배터리 시장에서 경쟁 우위를 구축하고 있습니다.우리나라의 청정기술 산업에서 또 다른 큰 걸음을 내딛고.
그리고 서구 국가들과는 달리 그들은 이미 나트륨에 구동되는 차량을 도로에 출시하고 있습니다.
예를 들어, 야데아는 판매를 시작전기 모페드성공한 후 나트륨으로 가동15만명의 음식 배달사들과 함께하는 파일럿 프로젝트쉐겐에서요
이 쌍륜차의 주행거리는 약 70km에 불과하지만, 제조사는 배터리 교환소를 구축하여 소유자가 1분 이내에 소진된 배터리를 바꿀 수 있습니다.충전하기 위해 몇 시간 동안 기다려야 하는 대신.
CATL, 전동차 및 에너지 저장용 배터리 제조업체올해 초에는 중량 트럭과 자동차용 나트륨 이온 배터리를 대량 생산할 계획을 발표했습니다.나크스트라.
전기 모터사이클과 모페드는 이미 중국에 널리 퍼져 있습니다.5천 5백만 개2023년에만
이제, 나트륨 배터리로 구동되는 차량에 대한 이 나라의 공격은 글로벌 남부에 걸쳐, 특히 아시아와 아프리카에 확장할 수 있는 거대한 잠재력을 창출할 수 있다고 케이트 로건은 말합니다.중국 기후 센터의 이사.S 기반아시아 사회 정책 연구소.
2·3륜차의 사용은 글로벌 남부에 집중되어 있기 때문에, 이러한 시장은 중국 기업들에게 더욱 중요할 것입니다.무역 긴장과 글로벌 북부 시장에 대한 접근의 부족과 같은 요인들에 의해"라고 그녀는 설명합니다.
이 자전거와 트라이크를 전력으로 대가로 전산시키는 것은 배출량과 화석 연료 사용에 큰 영향을 미칠 것이라고 그녀는 덧붙였다.
그의 입장에서는 타라스콘은 향후 10년 동안 글로벌 북부에서도 자동차의 크기에 큰 변화가 올 것으로 보고 있습니다.
"우리는 도시에서 더 작은 자동차, 더 많은 택시, 더 많은 단거리 차량을 갖게 될 것입니다. 그래서 자동적으로 나트륨 이온 배터리는 큰 역할을 할 것입니다".라고 그는 말합니다.
미래에는 이 기술이 확실히 개선될 것이고, 배터리 에너지에 대한 수요가 엄청나게 많기 때문에 시장의 큰 부분을 차지할 것이라고 생각합니다.그리고 리?? 이온은 모든 것을 만들 수 없습니다.