Jeśli energetykę opartą na źródłach odnawialnych przyrównać do samochodu, to trudno zaprzeczyć, że kolejne jego modele są coraz lepsze. Szybsze, bardziej wydajne, oszczędne, z fajniejszymi gadżetami, niższym zawieszeniem (mniejszy opór!) itd. Tylko droga, po której jadą nasze coraz lepsze bolidy pozostaje cokolwiek wyboista. Ci w najbardziej wypasionych odkryli parę skrótów na szosę sąsiada, którą dostojnie suną kopcące i niezdolne do szybkich manewrów ciężarówki. Można dodać gazu, trochę się poprzepychać, zamieszać, ale w końcu trzeba uciekać do siebie. Sąsiadom oczywiście niezbyt się to podoba i już stawiają na skrótach jakieś wachy ze szlabanami. Wypadałoby poważnie pomyśleć o zasypaniu własnych wybojów.

No właśnie, żeby ruszyć ku świetlanej przyszłości z odnawialnym gazem do dechy, powinniśmy wyrównać drogę. Bo ruch na niej coraz większy, więc i wybojów przybywa. Trochę największych dziur dało się zalać bardzo dobrym materiałem, problem w tym, że w zasadzie jest on już na wyczerpaniu. Jakby resztę zasypać drobniejszym kruszywem, byłoby gładko. W zasadzie można je kupić, tylko ta cena...

Wracając do energetycznej rzeczywistości, łatwo się domyśleć, że część dziur w odnawialnej szosie dało się załatać największymi magazynami energii czyli elektrowniami szczytowo-pompowymi. Siłą rzeczy nie da się ich jednak wybudować tyle, by załatwić sprawę. Pozostaje drobne kruszywo, czyli odpowiednio mniejsze magazyny. Być może kiedyś wyjdzie coś rozsądnego z technologii, opartych na produkcji wodoru. Na razie wydajność elektrolizy zasilanej prądem ze słońca czy wiatru jest dramatycznie mała, koszty olbrzymie, a i sam wodór nie jest wymarzonym nośnikiem. Choćby ze względu na małą gęstość energii i tendencję do „przeciekania” przez większość materiałów. Zdecydowanie bardziej zaawansowani jesteśmy w technologiach akumulatorów energii elektrycznej, popularnie zwanych bateriami.

Motoryzacyjne aluzje są tu jak najbardziej na miejscu, bo to przemysł samochodowy oczekuje dla coraz popularniejszych elektrycznych wehikułów lepszych i tańszych baterii. Stawce przewodzą dziś akumulatory litowo-jonowe, ogniwa oparte o prosty i wydajny mechanizm elektrochemiczny. Nie trzeba ich rozładowywać do końca, co było wadą poprzedniej generacji akumulatorów niklowych, dobrze znoszą szybkie ładowanie, są chwilowo bezkonkurencyjne jeśli chodzi o gęstość gromadzonej energii (2,5-5 razy więcej na jednostkę masy niż akumulator kwasowo-ołowiowy) i wykazują jeszcze pewien potencjał rozwojowy.

W zeszłym roku właściciel Tesli, ElonMusk wziął przeznaczoną do samochodów baterię o pojemności 7 kWh, elegancko ją opakował i wyposażył, aby mogła pełnić rolę domowego magazynu energii, np. z paneli słonecznych, po czym rzucił na rynek za 3 tys. dol. Mimo krytycznych opinii, że np. w USA bateria spłaci się po 30 latach, zamówienia sięgnęły miliarda dolarów, a na pniu sprzedała się cała produkcja na rok w przód. Za pięć lat Tesla ma otworzyć olbrzymią, futurystyczną fabrykę podobnych baterii. Rychło znajduje naśladowców – baterie domowe zaczyna już  produkować Schneider Electric.

Musk nie jest pierwszy. Systemy mniejsze lub większe, nawet o pojemności rzędu 1 MWh i megawatowej mocy są już komercyjnie dostępne, także z przeznaczeniem dla lokalnych, izolowanych sieci energetycznych opartych o OZE. Takie układy będą się tworzyć w miarę rozwoju energetyki odnawialnej, ale popyt na magazyny do nich trudno porównywać z sukcesem Tesli. W dodatku większość dostępnych urządzeń jest opartych jeszcze na akumulatorach kwasowo-ołowiowych, których parametry znacznie ustępują ogniwom litowo-jonowym.

Baterie te przez ostatnie 20 lat staniały znacząco, ale tempo spadku ostatnio wyhamowało. W miarę szlifowania technologii produkcji decydującą rolę w cenie zacznie grać znaczny udział surowców, a zwłaszcza samego litu. Metal ten jest bardzo rozpowszechniony, ale jednocześnie rozproszony i nadające się do eksploatacji złoża nie są zbyt wielkie. W dodatku ponad połowa zasobów jest skoncentrowanych na dnie wyschniętych słonych jezior na pograniczu Argentyny, Boliwii i Chile. Spadek kosztów wytwarzania może więc zostać zniweczony przez wzrost cen. Zwłaszcza, że potencjalnie znacznie lepsza bateria – litowo-siarczkowa także będzie oparta na tym pierwiastku.

Co skłoniło do poszukiwania innych ogniw, o tym w dalszej części artykułu na portalu WysokieNapiecie.pl

Wojciech Krzyczkowski

Źródło: WysokieNapiecie.pl