Kínai kutatók megduplázták az elektromos járművek akkumulátorának teljesítményét. A technológia alapjaiban formálhatja át a közlekedést és az energiatárolást, de közben felmerül a kérdés: tényleg fenntartható lesz, vagy csak újabb terheket rak a bolygóra és a társadalomra?

Egy szám, ami mindent átírhat

A Tiencsini Egyetem kutatói a Nature folyóiratban jelentették be, hogy sikerült megalkotniuk egy lítiumfém-akkumulátort, amely 604 Wh/kg energiasűrűséget ért el. Ez kétszerese a Tesla jelenlegi celláinak teljesítményének, és négyszerese a BYD Blade akkumulátorának.

Hogy mit is jelent ez a gyakorlatban? Egy mai elektromos autó akkumulátora 300–400 Wh/kg körüli energiasűrűséget tud. A kínai kísérlet több mint 600 Wh/kg-ja azt jelenti, hogy ugyanakkora méretben kétszer annyi energiát lehet eltárolni, vagy fordítva, ugyanannyi hatótávhoz feleakkora, könnyebb akkumulátor is elég lenne. Ez nemcsak az autók súlyát és fogyasztását csökkentené, hanem új távlatokat nyithatna a légi közlekedésben is; a drónok repülési ideje megháromszorozódhat, sőt, kisebb repülőgépek is képesek lennének tisztán elektromos hajtással közlekedni.

Miért pont most sikerült?

A lítiumfém-akkumulátorok ígérete régóta ismert: elméletben sokkal nagyobb teljesítményt tudnak nyújtani, mint a ma használt lítiumion cellák. A probléma mindig a stabilitás és a biztonság volt. Az eddigi elektrolitok hajlamosak voltak túlmelegedni, egyenetlenül lerakni a lítiumot, így rövid életűvé és veszélyessé váltak.

A kínai kutatók ezt a dilemmát úgy oldották meg, hogy szakítottak a hagyományos szolvatációs szerkezetekkel, és egy „delokalizált elektrolitot” fejlesztettek ki, amely fluorint is tartalmaz. Az eredmény: az akkumulátor -60 °C-on is működik, extrém körülmények között sem gyullad ki, és 90 töltési ciklus után is stabil maradt. Ez a laborban hatalmas előrelépés, de a labor és az ipari sorozatgyártás között hosszú az út.

A láthatatlan ár: bányászat és vízfogyasztás

Minden új akkumulátor-technológia mögött ott húzódik a kérdés, honnan jön a nyersanyag, és hogyan hat a kitermelés a környezetre?

A lítium kitermelése jelenleg főként Dél-Amerika úgynevezett „lítiumháromszögében” zajlik – Chile, Bolívia és Argentína sós tavaiban. Egy tonna lítium előállításához akár 2 millió liter víz elpárologtatására van szükség. Ez akkora mennyiség, amennyit egy kisebb város lakói egy év alatt használnak el ivóvízre. A helyi közösségek mezőgazdasága és vízellátása emiatt súlyosan sérül, miközben a globális kereslet egyre nő.

Lítiumbányászat – párologtató tavak Fotó illusztráció. Forrás Canva

Chileben például az Atacama-sivatagban a bányászat következtében a talajvízszint több métert csökkent az elmúlt évtizedben, és a helyi flamingópopuláció is jelentősen visszaesett. Argentínában közösségi tiltakozások kísérik az új projektek indulását, mert a helyiek attól tartanak, hogy a vízkészletek további kimerítése végleg tönkreteszi a régiót.

A most bemutatott szuperakkumulátor előnye csak akkor válik valódi fenntarthatósági sikerré, ha a kitermelés és feldolgozás nem jár aránytalan környezeti károkkal. Enélkül az áttörés könnyen újabb problémákat szülhet.

Társadalmi dilemmák az ellátási láncban

A lítium mellett kobalt, nikkel és más ritkaföldfémek is szükségesek a nagy teljesítményű akkumulátorokhoz. Ezek egy részét olyan országokban bányásszák, ahol a munkakörülmények messze vannak az elfogadhatótól: gyermekmunka, veszélyes kézi bányászat, korrupció és átláthatatlanság jellemzi a szektort.

A Kongói Demokratikus Köztársaságban például a világ kobalttermelésének kétharmada zajlik, sokszor informális bányákban, minimális munkavédelemmel. Az Amnesty International és más civil szervezetek rendszeresen figyelmeztetnek arra, hogy a „zöld átállás” nyersanyagai mögött gyakran súlyos társadalmi ár áll.

Az iparág az elmúlt években több ígéretet tett a felelős beszerzésre, de az ellátási lánc ma is gyakran átláthatatlan. Ha az új szuperakkumulátor tömegtermék lesz, megduplázódhat a nyomás azokra a közösségekre, amelyek már most is túl nagy árat fizetnek a nyersanyagért.

Geopolitika: kié lesz az előny?

Kína nemcsak a kutatásban, hanem a teljes akkumulátor-ellátási láncban is vezető. A nyersanyag-kitermeléstől a feldolgozáson át a gyártásig a világpiac több mint 70%-át uralja. Ez azt jelenti, hogy Európa és az Egyesült Államok egyre inkább függő helyzetbe kerül, miközben saját energiaszuverenitásukat szeretnék erősíteni.

Magyarország különösen érintett, hiszen az elmúlt években giga-akkumulátorgyárak sora épült nálunk, például Debrecenben, Iváncsán és Gödön. Ezek a gyárak közvetlenül kapcsolódnak a kínai és koreai láncokhoz, és jelentős politikai vitákat is gerjesztettek a környezeti hatásaik miatt. Ha az új technológia piacképessé válik, kérdés, mennyire férhetnek hozzá ezekhez a fejlesztésekhez az európai gyártók, és ki diktálja majd az árakat.

Lehet-e körforgásos a lítium jövője?

Az egyik lehetséges válasz az újrahasznosítás. Európában már működnek olyan üzemek- például a belga Umicore vagy a svéd Northvolt –, amelyek akár 90%-os hatékonysággal képesek visszanyerni a használt akkumulátorokból a lítiumot, a nikkelt és a kobaltot.

A Northvolt nemrég mutatta be első olyan akkumulátorát, amelyet 100%-ban újrahasznosított nikkelből, mangánból és kobaltból készítettek. Ez megmutatja, hogy a körforgásos modell nem utópia, hanem ipari realitás lehet. A kérdés csak az, hogy a lítiumfém-akkumulátorok is illeszthetők lesznek-e ebbe a folyamatba. Ma még nem tudni, hogy az új, speciális elektrolit és a rendkívül nagy energiasűrűségű cellák mennyire lesznek újrahasznosíthatók ipari körülmények között.

A jövő kettős képe

A kínai fejlesztés kétségkívül lenyűgöző. Ha sikerül ipari méretekben is megvalósítani, az elektromos autók könnyebbek, biztonságosabbak és olcsóbbak lehetnek, a drónok hosszabb ideig repülhetnek, a megújuló energia tárolása pedig hatékonyabbá válhat. Ez mind hozzájárulhat a szén-dioxid-kibocsátás csökkentéséhez és egy tisztább jövőhöz.

De mindeközben ott van az árnyoldal is: a víz- és energiaéhes bányászat, a társadalmi igazságtalanságok, a geopolitikai függőség. Az igazi kérdés tehát nem az, hogy működik-e a szuperakku – mert működik. Hanem az, hogy képesek vagyunk-e úgy bevezetni, hogy a bolygó és az emberek is nyerjenek vele.

Az energiasűrűség növelése önmagában nem elég. Az új lítiumfém-akkumulátor akkor válhat valódi mérföldkővé, ha együtt jár a felelős nyersanyag-kitermeléssel, az átlátható ellátási láncokkal és a körforgásos újrahasznosítással.

Az áttörés tehát egyszerre óriási lehetőség és nagy felelősség. Az elkövetkező évek döntik el, hogy a lítiumfém-technológia a fenntartható jövő motorja lesz-e, vagy csupán egy újabb terhet ró a világra.