To nie elektryki uratują planetę. Naukowiec zaleca zasadę 1:6:90

Nie sposób przewidzieć tego, co przyniesie przyszłość, zarówno pod względem odkryć naukowych i technologicznych przełomów, jak i pod względem czynników od człowieka niezależnych. Obecnie jednak najlepszym rozwiązaniem na zeroemisyjny transport wydają się samochody bateryjne.

Powszechnie uznawana jest także technologia wodorowa - głównie pod kątem wykorzystania go w ogniwach paliwowych, choć kilku producentów pracuje też nad wykorzystaniem go w silnikach spalinowych. Biorąc jednak pod uwagę związane z nią koszty oraz ilość miejsca potrzebnego na zbiorniki wodoru, uważa się, że ten rodzaj napędu będzie szeroko wykorzystany głównie w transporcie długodystansowym.

Na stole są także paliwa syntetyczne, ale obecnie wydaje się, że pozostaną one najbardziej niszowym rozwiązaniem, szczególnie że ich zeroemisyjność nie wynika z braku spalin. Przyjmuje się jednak, że ilość wygenerowanego CO2 jest równa z ilością CO2 wykorzystanego do produkcji paliwa, więc w ogólnym rozrachunku, bilans jest zerowy.

Wybór wydaje się więc oczywisty - samochody elektryczne na baterie. Już teraz ich wybór jest bardzo duży, technologię można łatwo skalować - od aut miejskich, po duże SUV-y, limuzyny oraz dostawczaki, a do tego szybko się ona rozwija. Na rynku nie brakuje modeli, które w ramach tej samej generacji, dzięki optymalizacji silników oraz rozwojowi baterii, oferują lepsze osiągi i zasięg niż w momencie debiutu, a przy tym nie drożeją.

Oczywiście technologia samochodów elektrycznych nie jest pozbawiona wad. Nadal problemem jest niedostatecznie rozwinięta sieć ładowarek, udział zielonego prądu w bilansie energetycznym (bez którego trudno mówić o elektrykach jako o pojazdach prawdziwie zeroemisyjnych), czy też niszczącego wpływu na środowisko, jaki ma proces powstawania baterii. Prawdziwy problem ma jednak dopiero nadejść w postaci czynnika, na który człowiek nie ma wpływu - ograniczonych zasobów litu.

Jak podaje agencja Benchmark Mineral Intelligence, zajmująca się monitorowaniem cen oraz łańcuchów dostaw akumulatorów litowo-jonowych, już w 2026-2027 roku zapotrzebowanie na lit przewyższy możliwości zaspokajania. Z kolei na koniec dekady prognozowany jest prawdziwy kryzys na rynku tego pierwiastka. To zaś oznacza, że producenci samochodów nie będą mogli spełnić narzucanych im norm emisji (z czym mają problem już teraz, ale akurat z powodu zbyt małego zainteresowania elektrykami ze strony kierowców), a to wiązać się będzie z miliardowymi karami.

Brak litu będzie zresztą oznaczać kryzys nie tylko dla branży motoryzacyjnej. Akumulatory litowo-jonowe powszechnie wykorzystywane są w urządzeniach elektronicznych, więc jego braki wpłyną na ceny i dostępność smartfonów, laptopów oraz innej elektroniki.

Na temat tego, jak branża motoryzacyjna może próbować radzić sobie z prognozowanym kryzysem, ale nie rezygnować przy tym z obniżania emisji spalin, rozmawiał serwis Automotive News Europe z Gillem Prattem - naczelnym naukowcem Toyoty. Japoński producent od początku sceptycznie podchodził do szybkiego przechodzenia na auta elektryczne, stawiając raczej na niskoemisyjne hybrydy oraz rozwijając technologie wodorowe (zarówno ogniwa paliwowe, jak i silniki spalające wodór). Toyota chce także w ciągu trzech najbliższych lat wprowadzić do seryjnej produkcji auta elektryczne mające nowe typy baterii - litowo-żelazowo-fosforanowe (do tańszych modeli) oraz baterie ze stałym elektrolitem (do aut droższych), które zapewnią zasięgi na poziomie nawet 1200 km i które będzie można naładować w 10 minut.

Japoński producent bez wątpienia bardzo szeroko podchodzi do kwestii ekologicznego transportu, więc jego naczelny naukowiec ma doskonały ogląd tego, co będzie technologicznie możliwe w najbliższych latach. I, niestety, nie ma on dobrych informacji. Jak wyjaśnia Pratt, bez względu na to, jaki skład chemiczny wykorzystamy, nie unikniemy stosowania litu. Różne rodzaje akumulatorów mogą różnić się wydajnością oraz kosztami produkcji, ale bez względu na to, czy stosujemy baterię niklowo-magnezowo-kobaltową, litowo-żelazowo-fosforanową czy też ze stałym elektrolitem, zawsze potrzebujemy tej samej ilości litu na każdy kilowat energii, jaki można w baterii przechować.

Niedobory litu mogą więc, jeśli nie zatrzymać, to znacząco spowolnić elektryczną rewolucję. Oczywiście w przyszłości może powstać nowa technologia, dzięki której nie będziemy potrzebowali już tego pierwiastka, ale nie sposób przewidzieć czy i kiedy się to może stać. Dlatego też Gill Pratt proponuje inne rozwiązanie - zastosowanie zasady 1:6:90.

Głównym jej założeniem jest optymalizacja wykorzystania dostępnego litu do jak największego zmniejszenia emisji CO2 w transporcie. Zgodnie z ową zasadą, zamiast jednej baterii do samochodu elektrycznego, można stworzyć sześć baterii do hybryd plug-in, albo 90 baterii do klasycznych hybryd. W ten sposób nie uzyskamy zeroemisyjnych pojazdów, ale znacząco ograniczymy ogólną emisję. Jeśli zamiast jednego elektryka i pięciu aut spalinowych, wykorzystamy dostępny lit do stworzenia sześciu PHEV-ów, to zmniejszymy średnią emisję wszystkich tych pojazdów pięciokrotnie. Jeśli zaś zamiast jednego elektryka powstanie 90 hybryd, to redukcja emisji CO2 będzie 35-krotna.

Rozwiązanie takie wydaje się być niezwykle ciekawe nie tylko z uwagi na prognozowany kryzys na rynku litu. Obecnie sprzedaż samochodów elektrycznych spada, choć wszystkie przewidywania zakładały, że będzie dynamicznie rosnąć. Wycofanie się większości państw z dopłat do elektryków, ich wysoka utrata wartości, negatywnie wpływająca na ich wartość rezydualną i dostępne warunki finansowania, czy też za mało rozwinięta sieć ładownia, to tylko część problemów, jakie napotkały elektryki. Nawet przywracanie programów dopłat (jak zrobiono to we Włoszech), nie rozwiązuje problemu.

Tymczasem hybrydy mają ceny zbliżone do aut z klasycznym, spalinowym napędem i nie wymagają dostępu do zewnętrznego źródła zasilania. Znacznie łatwiej będzie więc wymienić park pojazdów na taki z napędem hybrydowym, a dzięki efektowi skali ogólna emisja CO2 będzie szybciej malała.