Вещество, найденное в древесине, проходит испытания в качестве нового источника для накопления энергии. Вполне вероятно, что первая деревянная батарея появится уже в обозримом будущем.
Финская компания Stora Enso построила производственное предприятие стоимостью 10 миллионов евро, которое будет производить зеленые батареи на основе лигина — вещества, извлекаемого из обычной древесины.
А общие инвестиции в проект, только в прошлом году, составили 140 миллионов евро.
Завод расположен рядом с производством компании Sunila в Котке, южная Финляндия, на котором работает более 150 человек. Он специализируется на производстве целлюлозы, таллового масла, скипидара и биотоплива из хвойных пород.
Лигнин является второй по распространенности макромолекулой в природе после целлюлозы и содержится в клеточной стенке растений, чтобы сделать их структуру прочной и предотвратить их гниение. Лигнин составляет приблизительно треть от состава древесины. Хотя все зависит от породы. Так, древесина лиственных пород деревьев содержит 18—24 % лигнина, хвойных — 23—50 %, солома злаков — 12—20 %.
Лигнин отделяется от древесины во время производства целлюлозных волокон. Затем он перерабатывается в легкий углеродный порошок и комбинируется с другими компонентами батареи. На выходе получается вещество, которое должно заменить графит. Напомню, что в современных литий-ионных батареях используются именно графитовые аноды.
Каковы преимущества технологии аккумуляторных батарей на основе дерева?
Анод в традиционных литий-ионных батареях изготовлен из графита, который образуется в результате химической реакции в не возобновляемых соединениях углерода.
Для того чтобы Tesla смогла достичь своих целевых показателей в производстве 20 миллионов электромобилей в год, ей потребуется добывать десятки тысяч тонн графита — со всеми вытекающими «прелестями» извлечения полезных ископаемых, не говоря уже о последующей утилизации.
Почти вся портативная электроника в настоящее время использует литий-ионные аккумуляторы. Есть небезосновательные опасения, что из-за проблем с весом и перегревом, в будущем будет сложно создать элементы питания для «тяжелого» транспорта — самолетов и кораблей.
Компания Stora Enso выделила пять ключевых преимуществ перехода на свою технологию возобновляемых источников энергии из лигнода:
- Масштабируемость. Производить эти батареи на коммерческой основе вполне реально благодаря широкой доступности ресурсов, необходимых для их изготовления (деревьев пока хватает)
- Устойчивость. Производители обязуются поставлять свои материалы из европейских лесов, сертифицированных с точки зрения экологичности.
- Возобновляемость. Почти все производство литий-ионных аккумуляторов происходит в Китае из-за слабых экологических стандартов и низких производственных затрат. Использование природных возобновляемых ресурсов полностью устранило бы эту потребность (и одновременно — зависимость).
- Более быстрая зарядка. Stora Enso утверждает, что полностью функциональная лигнодная батарея способна заряжаться быстрее, чем сегодняшние лидеры рынка, работающие на основе ископаемых веществ и материалов из них.
- Лучшая производительность при более низких температурах. Аккумулятор работает при более низких температурах, открывая возможности для использования большего количества электрических автомобилей, даже в экстремальных условиях.