Czy baterie mogą być bardziej ekologiczne?

Na to pytanie postanowili odpowiedzieć naukowcy z Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej: prof. dr hab. inż. Marek Marcinek, dr inż. Maciej Marczewski, mgr inż. Maciej Smoliński. W ramach projektu ULTRADRY pracują nad unowocześnieniem produkcji ogniw bateryjnych zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju i ekologii.

Dzisiejsza produkcja baterii litowo-jonowych pochłania znaczące ilości szkodliwych dla zdrowia i środowiska rozpuszczalników, które niezbędne są do przygotowania elektrod. Oprócz negatywnego wpływu na środowisko, użycie rozpuszczalników wiąże się również z potrzebą ich późniejszego odparowania, co pochłania ogromne ilości energii. 

– W projekcie ULTRADRY postawiliśmy za cel całkowite wyeliminowanie rozpuszczalników z fazy przygotowania elektrod – mówi mgr inż. Maciej Smoliński. – Dodatkowo, w celu stworzenia bardziej ekologicznych baterii, postanowiliśmy zmodyfikować kompozycję elektrolitu tak, aby zawierała ona jak najmniej szkodliwych dla człowieka i środowiska substancji i dodatkowo była bezpieczniejsza od tych stosowanych obecnie w komercyjnych produktach.  

Analizy wykazały, że przygotowanie elektrod z mokrej zawiesiny, a następnie procesy suszenia i odzyskiwania rozpuszczalników pochłaniają około połowy energii potrzebnej do produkcji baterii. 

Przetwarzanie na sucho może pokonać ograniczenia, jakie niesie za sobą przygotowanie elektrod w sposób konwencjonalny, spowodować mniejsze zanieczyszczenie środowiska, a także zmniejszyć koszty produkcji. Jednak zanim będzie to możliwe, należy skupić się na kilku aspektach rozwoju tej innowacyjnej technologii – co będzie zadaniem zespołu badawczego z Katedry Chemii Nieorganicznej w latach 2024–2027. 

Projekt ULTRADRY realizowany jest na Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej od grudnia 2024 roku pod kierownictwem prof. dr hab. inż. Marka Marcinka. Powstał w wyniku współpracy wiodących ośrodków europejskich, zajmujących się opracowywaniem najnowszych technologii bateryjnych. Koordynatorem prac jest instytut badawczy SINTEF z Norwegii. Partnerami zagranicznymi są: SINTEF (Norwegia), IREC -Fundació Institut de Recerca en l’Energiade Catalunya (Hiszpania).

Budżet PW to 940 242 zł, źródło finansowania M-ERA.NET 3 Call 2023 poprzez NCN. Budżet całkowity projektu to 760 000 euro.