akkumulátorok;e-autók;lítium;grafit;

Az ördög a részletekben rejlik az akkumulátorgyártás esetében is

Magyarország kormánya is nagy lendülettel szállt be az akkumulátoriparba, illetve annak egy szegmensébe: a gyártási folyamatokba.

Napjaink feltörekvő sztárja a villamos hajtású autó, no meg a hibrid, vagyis a benzines-akkumulátoros gépkocsi. (Ez utóbbi engem némileg a kentaurokra emlékeztet, a félig ember, félig ló lényekre. Okosak voltak, de mégiscsak kipusztultak.) Igaz, egyelőre még csak mintegy 27 millió ilyen gépkocsi járkál világszerte, ám előreláthatólag már az idén további 13 millióval bővül a számuk. Kétségtelen, hogy azért ez nem túl imponáló mennyiség, hiszen jelenleg az összes a világban közlekedő autónak még csupán a 3 százalékát jelenti. Vitathatatlan azonban, hogy ez az arány jelentősen nőni fog a következő években, egyre inkább háttérbe szorítva a benzin- és dízelhajtásokat. Hiszen egyedül az Európai Unióban is olyan döntést hoztak, hogy 2035-re már nem lehet új autóként mást, mint villamost eladni. Ámbár mostanában meg olyan hírek járnak, meglehet, e szigort mégis némileg enyhíteni fogják.

A környezetvédők álmának megvalósulásához természetesen a villamos hajtást működtető eszközök, vagyis az akkumulátorok számának hatalmas felfutása járul. Saját hazánk is igazi nagyhatalmi pozíciókra törekszik e téren, mintegy két és fél tucatnyi ilyet – féltermékeket, alkatrészeket és teljes egységeket – előállító gyárnak a Távol-Keletről való idetelepítésével.

Nagy lehetőségek, erőteljes üzleti kilátások és lelkes propaganda kíséri e felfutást. 

Hanem tudjuk, az ördög mindig ott bujkál a részletekben. Ez esetben egyebek között az akkumulátorokat felépítő anyagokban, pontosabban, ezek hozzáférhetőségében. A legfontosabbak közül például lítium, a kobalt lelőhelyei sajnos messzemenően nem egyenletesen oszlanak el a világban, és ahol nagy mennyiség található belőlük, azokon a helyeken sok esetben igencsak visszataszító diktatúrák honolnak. Hozzávéve, hogy a jelenleg egyre inkább akkumulátorgyártó nagyhatalommá váló kínaiak az esetek döntő részében már tulajdonosai a kitermelő helyeknek, bányáknak.

Ám az akkumulátorok másik elektródájához szükséges grafittal is eléggé keserves a helyzet. A grafit az én ifjabb koromban még oly sokat használt eszközökből, a kedves ceruzák belsejéből ismerős, hiszen ez csak szén! Meglehetősen egyszerű a többi alkotóelemhez képest. Olyan szén-módosulat, amely rétegekben, lapokban jelenik meg. Kétféle módon juthatnak hozzá az akkugyártók. Az egyik igen egyszerű: természetes úton ki lehet bányászni. Ha pedig ez nem elég, márpedig egyre kevésbé elég, mert kevés az így kinyerhető megfelelő minőségű anyag, akkor persze szintetizálni is lehet.

Csakhogy ez a folyamat igencsak energiaigényes, amellett káros kibocsátásokban is bűnös, nem is kicsit. 

Ráadásul igen erős követelmény, hogy legalább 99,5 százalékos legyen az akkumulátorokban alkalmazott grafit tisztasága, mert a szennyezések az eszköz gyors tönkremeneteléhez vezetnek. A tisztítás, a szennyezések feloldása és eltávolítása pedig igen veszélyes, erősen korrozív, mérgező kémiai anyagokkal történik. Márpedig ezek a tényezők erősen ellentmondanak a klímavédelem követelményeinek. E munkálatokban élen jár a világban a hozzánk most nagy léptékű üzemeivel betelepülő Kína, becslések szerint a tiszta grafitból akár az ellátás 90 százaléka is onnan jöhet. Az igények meg igen erősen nőnek az e-autó terjedésével: míg tavaly mintegy 1,2 millió tonna grafitra volt igénye az iparnak világszerte, előrejelzések szerint 2030-ban ez a mennyiség már több mint háromszorosára nőhet, elérheti a 4 millió tonnát is. És eközben ne feledkezzünk meg egy másik igen jelentős, hagyományosnak mondható grafit-fogyasztóról, az acéliparról sem.

Ilyen erőteljesen bővülő ipari igény természetesen lendületbe hozza vállalkozások seregét szerte a világban. Sorra nyílnak grafitbányák a fejlett világban, Európában, az USA-ban, Ausztráliában is. És vállalatok sorát hozzák létre, amelyek megpróbálnak az említetteknél kevésbé természetrongáló technológiákat alkalmazni a grafit tisztítására. Ilyen például a svédországi Luleaban beindított grafittisztító gyár, amelynek nemcsak a technológiája tisztább (állítólag, mert részleteket természetesen nem árulnak el), de ráadásul az energiát „természetes” üzemanyagból származó, tehát kibocsátás szempontjából tisztának számító vízenergiából kapják. (Tisztában vagyok vele, hogy a vízenergia hasznosságának említése nálunk igencsak eretnek, akár máglyára ítélendő véleménynek számít.) A svéd vállalkozás ambiciózus tervei szerint évente több mint százezer tonna tiszta grafitot tudnak majd előállítani. Ha figyelembe vesszük, hogy egy e-autóban, nagyságtól, típustól függően mintegy 70-90 kg grafit jelenik meg, akkor ez azt jelenti, hogy a svéd gyár egymilliónál több akkumulátor felszerelését is el tudja majd látni grafittal.

Nyilvánvalóan az USA-ban is megjelennek grafitgyártó vállalkozások, például az ország nyugati csücskében, Washington államban terveznek ilyet, ráadásul egy nagy kínai gyártóval kooperációban

Mindeközben a fejlődés nem áll le. Igen jelentős erőfeszítések folynak világszerte, elsősorban a legfejlettebb országokban – és e tekintetben Kína is ideszámít – a most használtaktól eltérő, új megoldások fejlesztésén, különösen olyanokén, amelyekben nem kell a környezetet erősen veszélyeztető kémiai anyagokat és módszereket alkalmazni. Akadnak köztük meglehetősen bizarr ötletek is. Ide sorolható a finn, Stora Enso nevű fafeldolgozó vállalat mérnökeinek a gondolata. Ők a lignint próbálják alapanyagként hasznosítani. A lignin adja a fa merevségét, tartását. A papírgyártásban melléktermékként jelenik meg, tehát nem igazán hasznos anyag, többnyire csak elégetik, hőtermelésre használják. A finn szakemberek mindenféle tisztítási eljárásokkal tiszta szénport, majd ebből grafitot akarnak előállítani.

Kétségtelen, jelentős törekvés a klímavédelem: a légkör további melegedésének megállítása, esetleg akár visszafordítása is. Ennek a törekvésnek egyik kiemelt komponense a közlekedés minél inkább környezetbaráttá alakítása. Azonban alapvetően fontos, hogy a folyamatokat rendszerben vizsgáljuk.

A közutakon közlekedő gépkocsik káros kibocsátása az összesnek csupán egyharmada körül mozog. Ám a közlekedésbe tartozik a repülés is, nem kevésbé a vízi, főleg a tengeri-óceáni hajózás is. 

Ez utóbbi esetén a nagy szállító hajók döntő többségben dízelhajtásúak, ráadásul költségkímélési szempontokat követve, pakurával táplálják őket. Az utóbbi időben számuk és jelentőségük igencsak megnőtt a folyékony gáz (LNG) alkalmazásának felerősödésével. A vasutak nagy része ma már többnyire villamos hajtású, elsősorban a fejlett világban, de még számos a dízelhajtás is.

Győz-e a gépkocsik esetében a belsőégésű motorok fölött az akkumulátoros hajtás? Valószínűleg, sőt, erősen ”igen” a válasz. Egyelőre mindenképpen nagy hajtóereje az autóiparnak, a további létének és fejlődésének van. Mindenesetre Magyarország kormánya is nagy lendülettel szállt be az akkumulátoriparba, illetve annak egy szegmensébe: a gyártási folyamatokba. Olyan iparba, amelynek technológiája – mint a fentiekből is kitűnik – erősen energiaigényes, ráadásul mérgező, veszélyes anyagokkal operál. Olyan alapanyagokat használ, amelyek mind-mind importot igényelnek. Szerte a világban, a fejlett gazdaságokban igen nagy erőkkel kutatják az új elveken alapuló eszközök mellett a mostani eljárások finomítását, műszaki, gazdasági meg környezeti szempontokat követő módosításait, megújítását.

Kérdések, amikre mi, szakemberek sem ismerjük a választ, mivel a kormányzat által kötött szerződések erősen titkosak. Rendkívül fontos kérdés tehát, vajon mennyire lesz tere nálunk, az itt megtelepülő távol-keleti tulajdonú vállalatoknál is a fejlődést, a korrekciókat, sőt megújulásokat szolgáló innovációnak. Alapvető fontosságú kérdés ez, hiszen láthatjuk, hogy már a gyártandó eszközöknek, az akkumulátoroknak az anyagellátása is igencsak bonyolult, sokrétű problémák sorának a megoldásán alapul.