Καθώς η ζήτηση για ηλεκτρικά οχήματα αυξάνεται, οι επιστήμονες αναζητούν υλικά για την κατασκευή βιώσιμων μπαταριών. Και σίγουρα η συγκεκριμένη λύση παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον.
Πριν από οκτώ περίπου χρόνια, μια μεγάλη εταιρεία παραγωγής χαρτιού στη Φινλανδία συνειδητοποίησε ότι ο κόσμος είχε αλλάξει. Η άνοδος των ψηφιακών μέσων ενημέρωσης, η πτώση των εκτυπώσεων γραφείου και η φθίνουσα δημοτικότητα της αποστολής αλληλογραφίας ταχυδρομικώς σήμαναν ότι το χαρτί είχε αρχίσει να χάνει έδαφος.
Η εταιρεία Stora Enso αυτοχαρακτηρίζεται ως «ένας από τους μεγαλύτερους ιδιωτικούς ιδιοκτήτες δασών στον κόσμο». Ως εκ τούτου, έχει υπό τον έλεγχό της πολλά δέντρα, τα οποία εκμεταλλεύεται για την κατασκευή προϊόντων ξύλου, χαρτιού και συσκευασιών. Τώρα όμως η φινλανδική εταιρεία θέλει να κατασκευάσει μπαταρίες για ηλεκτρικά οχήματα που φορτίζονται σε μόλις 8 λεπτά.
Κυνηγώντας τη ως άνω φιλοδοξία της, η Stora Eneso προσέλαβε μηχανικούς για να εξετάσουν τη δυνατότητα χρήσης της λιγνίνης, ενός πολυμερούς που βρίσκεται στα δέντρα, για την κατασκευή βιώσιμων μπαταριών για EVs.
Αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι το 30% ενός δέντρου αποτελείται από λιγνίνη, ανάλογα με το είδος πάντα, ενώ το υπόλοιπο από κυτταρίνη.
«Η λιγνίνη είναι η κόλλα στα δέντρα που κολλάει τις ίνες κυτταρίνης μεταξύ τους και επίσης κάνει τα δέντρα πολύ σκληρά», εξηγεί ο Lauri Lehtonen, επικεφαλής της λύσης μπαταριών με βάση τη λιγνίνη της Stora Enso, η οποία επισήμως φέρει την ονομασία «Lignode by «Stora Enso».
Η λιγνίνη περιέχει άνθρακα με τον τελευταίο να αποτελεί ένα εξαιρετικό υλικό για ένα ζωτικής σημασίας συστατικό στις μπαταρίες των σύγχρονων ηλεκτρικών αυτοκινήτων: την άνοδο. Η μπαταρία ιόντων λιθίου στο τηλέφωνό σας, για παράδειγμα, είναι σχεδόν βέβαιο ότι έχει άνοδο γραφίτη – ο γραφίτης είναι μια μορφή άνθρακα με πολυεπίπεδη δομή.
Οι μηχανικοί της Stora Enso αποφάσισαν ότι θα μπορούσαν να εξάγουν λιγνίνη από τον πολτό απορριμμάτων που ήδη παράγεται σε ορισμένες από τις εγκαταστάσεις της και να επεξεργάζονται αυτήν τη λιγνίνη προκειμένου να φτιάξουν ένα υλικό από άνθρακα για ανόδους μπαταριών. Μάλιστα, η εταιρεία συνεργάζεται ήδη με τη σουηδική εταιρεία Northvolt και σχεδιάζει να κατασκευάσει αυτού του είδους της μπαταρίες ήδη από το 2025.
Προς ώρας, η εταιρεία δεν αποκαλύπτει ακριβώς πώς μετατρέπει τη λιγνίνη σε υλικό από άνθρακα ή ποια είναι ακριβώς η δομή του. Ωστόσο, όπως η ίδια δηλώνει, η διαδικασία περιλαμβάνει τη θέρμανση της λιγνίνης, αλλά σε θερμοκρασίες που δεν είναι τόσο υψηλές όσο αυτές που απαιτούνται για την παραγωγή συνθετικού γραφίτη.
Η Stora Enso ισχυρίζεται ότι η διαδικασία αυτή θα επιτρέψει τη δημιουργία μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου ή νατρίου που μπορεί να φορτιστεί σε μόλις 8 λεπτά.
Σε ότι αφορά τη βιωσιμότητα της εν λόγω λύσης που ήδη έχει αρχίσει να δοκιμάζεται σε εργαστήρια, η Chelsea Baldino, ερευνήτρια στο Διεθνές Συμβούλιο για τις Καθαρές Μεταφορές, δηλώνει ότι εφόσον η λιγνίνη που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ανόδου εξάγεται ως υποπροϊόν από τη διαδικασία παραγωγής χαρτιού, τότε δεν θα χρειάζεται να κοπούν επιπλέον δέντρα για να δημιουργηθούν οι εν λόγω μπαταρίες.
Η λιγνίνη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε μπαταρίες πέραν της ανόδου. Τον Απρίλιο που μας πέρασε μια ερευνητική ομάδα στην Ιταλία δημοσίευσε μια εργασία σχετικά με τις προσπάθειές της να αναπτύξουν έναν ηλεκτρολύτη με βάση τη λιγνίνη.
Μολαταύτα, η εμπορική βιωσιμότητα όλων αυτών των ιδεών δεν έχει ακόμη αποδειχθεί. Οι επιστήμονες ωστόσο θεωρούν εφικτή την κατασκευή μιας μπαταρίας που χρησιμοποιεί πολυμερή από λιγνίνη στον ηλεκτρολύτη ή υλικό από άνθρακα που προέρχεται από λιγνίνη στην άνοδό της.
Δείτε το σχετικό βίντεο:
