Çin’in derinliklerindeki Changsha’da binlerce kimyager, mühendis ve imalat işçisi pillerin geleceğini şekillendiriyor.
Şehrin Central South Üniversitesi, teknolojiyi ileriye taşıyan mezunlar üretiyor, tıpkı Stanford Üniversitesi’nin mikroçiplere öncülük eden Silikon Vadisi girişimcilerinin kariyerlerini şekillendirmesi gibi. Xiang Nehri’nin karşısında, devasa fabrikalar, şarj edilebilir pilleri mümkün kılan mineralleri yüksek oranda işlenmiş bileşiklerle harmanlıyor.
Öncelikle lityumdan oluşan bu piller, cep telefonlarının ve diğer tüketici elektroniğinin yükselişini hızlandırdı. Otomobil endüstrisini dönüştürüyorlar ve yakında aynısını iklim değişikliğine karşı mücadelede çok önemli olan güneş panelleri ve rüzgar türbinleri için yapmaya başlayabilirler. Çin, kimyasal arıtma ve üretimlerine hakimdir.
Şimdi Çin, yeniden şarj edilebilir pillerdeki bir sonraki büyük yeniliği yönetecek şekilde konumlanıyor: lityumu çok daha ucuz ve daha bol bir malzeme olan sodyumla değiştirmek.
Dünya çapında tuzun bir bileşeni olarak bulunan sodyum, lityum fiyatının yüzde 1 ila 3’üne mal olur ve kimyasal olarak çok benzerdir. Son gelişmeler, sodyum pillerin artık yıllarca günlük olarak şarj edilebileceği anlamına geliyor ve bu da lityum pillerin önemli bir avantajını ortadan kaldırıyor. Sodyum pillerin enerji kapasitesi de arttı.
Ve sodyum pillerin önemli bir avantajı vardır: sıcaklıklar donma noktasının çok altına düştüğünde, lityum pillerin tipik olarak yapmadığı gibi şarjlarının neredeyse tamamını korurlar.
Changsha’da, Central South Üniversitesi’nin yeşil kampüsünden mezun olanlar, dünyanın en büyük kimya şirketi olan Almanya’nın BASF’si gibi şirketler tarafından yönetilen yakındaki araştırma laboratuvarlarında sodyum pil teknolojisi üzerinde çalışıyorlar. Sodyum pil kimyasalları için ilk büyük fabrikalardan biri, laboratuvarlardan sadece birkaç blok ötede ortaya çıkıyor.
Çinli pil yöneticileri, geçen yıl yapılan röportajlarda, sodyum pil hücrelerinin lityum pillere o kadar benzer hale getirileceğini ve aynı ekipmanla yapılabileceğini bulduklarını söylediler. Dünyanın en büyük elektrikli otomobil aküsü üreticisi Çinli dev CATL, sodyum ve lityum hücrelerini tek bir elektrikli otomobil akü paketinde kullanmanın bir yolunu bulduğunu ve sodyum hücrelerin düşük maliyetli ve hava koşullarına dayanıklı olmasını genişletilmiş lityum haline gelme aralığıyla birleştirdiğini söyledi. hücreler. Şirket, artık bu karma pil paketlerini seri üretmeye hazır olduğunu söylüyor.
CATL’nin araştırma enstitüsünün dekan yardımcısı Huang Qisen, şirketin Çin’in Ningde kentindeki genel merkezinde yaptığı bir röportajda, “Bunu sanayileştirmeye hazırız,” dedi. Contemporary Amperex Technology Ltd.’nin kısaltması olan CATL, kısmen Changsha kimyasallarına güveniyor ve yakın zamanda Ningde’de ilk büyük ölçekli sodyum pil montaj hattını kurdu.
Elektrikli araçların yükselişi
Çok uluslu şirketler sodyumun farkına varır.
Dünyanın en büyük madencilik şirketi BHP’nin CEO’su Mike Henry, “Lityum için en yüksek talebi azaltacak” dedi. “Sodyumun belirli uygulamalar için lityumun yerini alacağından eminim.”
Piller için sodyum kullanımına ilişkin araştırmalar ciddi olarak 1970’lerde başladı ve ardından Amerika Birleşik Devletleri tarafından yönetildi. Japon araştırmacılar, bir düzine yıl önce önemli ilerlemeler kaydetti. Çinli şirketler o zamandan beri teknolojinin ticarileştirilmesinde başı çekiyor.
Bir danışmanlık firması olan Benchmark Minerals’e göre, şu anda dünya çapında planlanan veya yapım aşamasında olan 20 sodyum pil fabrikasından 16’sı Çin’de bulunuyor. İki yıl içinde Çin, dünyanın sodyum pil üretim kapasitesinin yaklaşık yüzde 95’ine sahip olacak. Benchmark, lityum pil üretiminin bu noktada hala sodyum pil üretimini gölgede bırakacağını tahmin ediyor, ancak sodyum ilerlemesi hızlanıyor.
Önümüzdeki hafta Şanghay Otomobil Fuarı’nda, otomobil üreticilerinin ve pil üreticilerinin Çin pazarı için en azından bazı küçük, sınırlı menzilli araçlarda sodyum pil planlarını açıklamaları bekleniyor.
Sodyum piller için en umut verici uygulama elektrik şebekeleri, elektriği ileten tel ve direk ağlarıdır. Şebeke aküleri, özellikle Çin’de hızla büyüyen bir pazardır. Tesla, bu hafta kamu hizmetleri için lityum piller yapmak üzere Şangay’da bir fabrika kuracağını söyledi.
Aynı elektrik yükünü tutmak için sodyum pillerin lityum pillerden daha büyük olması gerekir. Bu, alanı kısıtlı arabalar için bir sorundur, ancak şebeke depolaması için değil. Lityumdan sodyuma geçiş yapan kamu hizmeti şirketleri, güneş panelleri veya rüzgar türbinlerinin yakınındaki boş bir alana kolayca iki kat daha fazla büyük pil yerleştirebilir.
Dünyanın dört bir yanındaki kamu hizmeti şirketleri, güneş ve rüzgar gibi iklim dostu kaynaklara geçiş yaparken, büyük miktarlarda pil depolamaya yönelik iştahları artıyor. Güneş yokken ve rüzgar esiyorken enerjiyi depolayabilmeleri ve daha sonra kömür veya gaz enerjisi yerine kullanmak için kullanabilmeleri gerekir.
Çin’in büyük bir eyaleti olan Shandong’da elektrik, talebin yüksek olduğu akşamın erken saatlerinde, şebekenin fabrikaların ve evlerin ihtiyaç duyduğundan daha fazla güneş enerjisiyle dolu olduğu öğle saatlerine göre şimdiden 20 kata kadar daha pahalı satılıyor. Elektrik üretim şirketleri, yenilenebilir güçlerini daha fazla saate yaymak için lityum piller kullanıyor.
Bununla birlikte, Çin’in orta batısındaki Three Gorges Corporation gibi bazı enerji şirketleri sodyum pillerle deneyler yapmaya başlıyor. Çin’in güneş enerjisi endüstrisinde uzmanlaşmış bir danışman olan Frank Haugwitz, birçok eyaletin ürettikleri elektriğin yüzde 10 ila 20’sini depolamak için yeterli pil takmak için yeni inşa edilmiş güneş veya rüzgar çiftliklerine ihtiyaç duyduğunu söyledi.
CATL, Fuzhou gibi şehirlerdeki elektrikli araba şarj istasyonlarına minivan boyutunda lityum piller yerleştirdi. Aküler, geceleyin veya şarj istasyonunun çatısındaki güneş panellerine güneş vurduğunda olduğu gibi elektriğin ucuz olduğu zamanlarda otomatik olarak şarj oluyor ve sürücüler şarj etmek için yola çıktıklarında hazır oluyor. CATL, sodyumun bu tür yerlerde kullanılıp kullanılamayacağını araştırıyor.
Lityum pillerin aksine, en yeni sodyum piller, insan hakları gruplarını alarma geçiren koşullar altında öncelikle Afrika’da çıkarılan bir mineral olan kobalt gibi kıt malzemeler gerektirmez. En yeni sodyum piller bile, esas olarak Endonezya, Rusya ve Filipinler’deki madenlerden gelen nikel içermez.
Ancak Çin, sodyum liderliğine doğru hızla ilerlerken hâlâ zorluklarla karşı karşıya. Yeni başlayanlar için, sodyumu nereden alacağınız var.
Tuz bol olsa da, Amerika Birleşik Devletleri, sodyumun ana endüstriyel kaynağı olan dünyanın kolayca çıkarılabilen soda külü rezervlerinin yüzde 90’ından fazlasını oluşturuyor. Güneybatı Wyoming çölünün derinliklerinde, 50 milyon yıl önce oluşan geniş bir soda külü yatağı bulunur. Amerikan cam endüstrisi için orada uzun süredir soda çıkarılıyor.
Asgari doğal soda külü rezervi ve Amerika Birleşik Devletleri’nden ithalata güvenme konusundaki isteksizliği ile Çin, bunun yerine kömürle çalışan kimya tesislerinde sentetik soda külü üretiyor.
Çin’in sentetik soda külü endüstrisi, tehlikeli su kirliliği kaydına sahiptir. Bunlar arasında 2016 yılında Çin’in doğusundaki bir alkalin cüruf yığınının çökmesi, arabaların yıkanması ve büyük bir nehri kirletmesi yer alıyor. Ülkenin çevre kurumu sektörü temizlemek için çalışıyor.
Sodyum üzerinde asılı duran bir başka soru da, lityumun pahalı kalıp kalmayacağıdır. Lityum fiyatları 2017’den geçen Kasım’a kadar dört katına çıktı, ancak o zamandan beri üçte iki oranında düştü.
Sodyum pillerin dayanıklılığı konusunda da şüpheler var. Bir danışmanlık firması olan Lantau Group’ta enerji sektörü danışmanı olan David Fishman, enerji şirketlerinin sodyum pillerin sadece laboratuvarlarda değil, dış mekanlarda yıllarca nasıl performans gösterdiğini görmek istediğini söyledi.
Ancak Bay Fishman ve diğerleri artık sodyum pillerin gelişimini yakından izliyor. Pil talebi hızla artıyor ve lityumun süresiz olarak baskın malzeme olarak kalması pek olası değil.
BHP’den Bay Henry, “Evet, sodyum bir rol oynuyor” dedi. “İlerleyen araştırmalar söz konusu olduğunda Çin ön saflarda yer alıyor.”
Li sen araştırmalara katkıda bulunmuştur.
Şehrin Central South Üniversitesi, teknolojiyi ileriye taşıyan mezunlar üretiyor, tıpkı Stanford Üniversitesi’nin mikroçiplere öncülük eden Silikon Vadisi girişimcilerinin kariyerlerini şekillendirmesi gibi. Xiang Nehri’nin karşısında, devasa fabrikalar, şarj edilebilir pilleri mümkün kılan mineralleri yüksek oranda işlenmiş bileşiklerle harmanlıyor.
Öncelikle lityumdan oluşan bu piller, cep telefonlarının ve diğer tüketici elektroniğinin yükselişini hızlandırdı. Otomobil endüstrisini dönüştürüyorlar ve yakında aynısını iklim değişikliğine karşı mücadelede çok önemli olan güneş panelleri ve rüzgar türbinleri için yapmaya başlayabilirler. Çin, kimyasal arıtma ve üretimlerine hakimdir.
Şimdi Çin, yeniden şarj edilebilir pillerdeki bir sonraki büyük yeniliği yönetecek şekilde konumlanıyor: lityumu çok daha ucuz ve daha bol bir malzeme olan sodyumla değiştirmek.
Dünya çapında tuzun bir bileşeni olarak bulunan sodyum, lityum fiyatının yüzde 1 ila 3’üne mal olur ve kimyasal olarak çok benzerdir. Son gelişmeler, sodyum pillerin artık yıllarca günlük olarak şarj edilebileceği anlamına geliyor ve bu da lityum pillerin önemli bir avantajını ortadan kaldırıyor. Sodyum pillerin enerji kapasitesi de arttı.
Ve sodyum pillerin önemli bir avantajı vardır: sıcaklıklar donma noktasının çok altına düştüğünde, lityum pillerin tipik olarak yapmadığı gibi şarjlarının neredeyse tamamını korurlar.
Changsha’da, Central South Üniversitesi’nin yeşil kampüsünden mezun olanlar, dünyanın en büyük kimya şirketi olan Almanya’nın BASF’si gibi şirketler tarafından yönetilen yakındaki araştırma laboratuvarlarında sodyum pil teknolojisi üzerinde çalışıyorlar. Sodyum pil kimyasalları için ilk büyük fabrikalardan biri, laboratuvarlardan sadece birkaç blok ötede ortaya çıkıyor.
Çinli pil yöneticileri, geçen yıl yapılan röportajlarda, sodyum pil hücrelerinin lityum pillere o kadar benzer hale getirileceğini ve aynı ekipmanla yapılabileceğini bulduklarını söylediler. Dünyanın en büyük elektrikli otomobil aküsü üreticisi Çinli dev CATL, sodyum ve lityum hücrelerini tek bir elektrikli otomobil akü paketinde kullanmanın bir yolunu bulduğunu ve sodyum hücrelerin düşük maliyetli ve hava koşullarına dayanıklı olmasını genişletilmiş lityum haline gelme aralığıyla birleştirdiğini söyledi. hücreler. Şirket, artık bu karma pil paketlerini seri üretmeye hazır olduğunu söylüyor.
CATL’nin araştırma enstitüsünün dekan yardımcısı Huang Qisen, şirketin Çin’in Ningde kentindeki genel merkezinde yaptığı bir röportajda, “Bunu sanayileştirmeye hazırız,” dedi. Contemporary Amperex Technology Ltd.’nin kısaltması olan CATL, kısmen Changsha kimyasallarına güveniyor ve yakın zamanda Ningde’de ilk büyük ölçekli sodyum pil montaj hattını kurdu.
Elektrikli araçların yükselişi
Çok uluslu şirketler sodyumun farkına varır.
Dünyanın en büyük madencilik şirketi BHP’nin CEO’su Mike Henry, “Lityum için en yüksek talebi azaltacak” dedi. “Sodyumun belirli uygulamalar için lityumun yerini alacağından eminim.”
Piller için sodyum kullanımına ilişkin araştırmalar ciddi olarak 1970’lerde başladı ve ardından Amerika Birleşik Devletleri tarafından yönetildi. Japon araştırmacılar, bir düzine yıl önce önemli ilerlemeler kaydetti. Çinli şirketler o zamandan beri teknolojinin ticarileştirilmesinde başı çekiyor.
Bir danışmanlık firması olan Benchmark Minerals’e göre, şu anda dünya çapında planlanan veya yapım aşamasında olan 20 sodyum pil fabrikasından 16’sı Çin’de bulunuyor. İki yıl içinde Çin, dünyanın sodyum pil üretim kapasitesinin yaklaşık yüzde 95’ine sahip olacak. Benchmark, lityum pil üretiminin bu noktada hala sodyum pil üretimini gölgede bırakacağını tahmin ediyor, ancak sodyum ilerlemesi hızlanıyor.
Önümüzdeki hafta Şanghay Otomobil Fuarı’nda, otomobil üreticilerinin ve pil üreticilerinin Çin pazarı için en azından bazı küçük, sınırlı menzilli araçlarda sodyum pil planlarını açıklamaları bekleniyor.
Sodyum piller için en umut verici uygulama elektrik şebekeleri, elektriği ileten tel ve direk ağlarıdır. Şebeke aküleri, özellikle Çin’de hızla büyüyen bir pazardır. Tesla, bu hafta kamu hizmetleri için lityum piller yapmak üzere Şangay’da bir fabrika kuracağını söyledi.
Aynı elektrik yükünü tutmak için sodyum pillerin lityum pillerden daha büyük olması gerekir. Bu, alanı kısıtlı arabalar için bir sorundur, ancak şebeke depolaması için değil. Lityumdan sodyuma geçiş yapan kamu hizmeti şirketleri, güneş panelleri veya rüzgar türbinlerinin yakınındaki boş bir alana kolayca iki kat daha fazla büyük pil yerleştirebilir.
Dünyanın dört bir yanındaki kamu hizmeti şirketleri, güneş ve rüzgar gibi iklim dostu kaynaklara geçiş yaparken, büyük miktarlarda pil depolamaya yönelik iştahları artıyor. Güneş yokken ve rüzgar esiyorken enerjiyi depolayabilmeleri ve daha sonra kömür veya gaz enerjisi yerine kullanmak için kullanabilmeleri gerekir.
Çin’in büyük bir eyaleti olan Shandong’da elektrik, talebin yüksek olduğu akşamın erken saatlerinde, şebekenin fabrikaların ve evlerin ihtiyaç duyduğundan daha fazla güneş enerjisiyle dolu olduğu öğle saatlerine göre şimdiden 20 kata kadar daha pahalı satılıyor. Elektrik üretim şirketleri, yenilenebilir güçlerini daha fazla saate yaymak için lityum piller kullanıyor.
Bununla birlikte, Çin’in orta batısındaki Three Gorges Corporation gibi bazı enerji şirketleri sodyum pillerle deneyler yapmaya başlıyor. Çin’in güneş enerjisi endüstrisinde uzmanlaşmış bir danışman olan Frank Haugwitz, birçok eyaletin ürettikleri elektriğin yüzde 10 ila 20’sini depolamak için yeterli pil takmak için yeni inşa edilmiş güneş veya rüzgar çiftliklerine ihtiyaç duyduğunu söyledi.
CATL, Fuzhou gibi şehirlerdeki elektrikli araba şarj istasyonlarına minivan boyutunda lityum piller yerleştirdi. Aküler, geceleyin veya şarj istasyonunun çatısındaki güneş panellerine güneş vurduğunda olduğu gibi elektriğin ucuz olduğu zamanlarda otomatik olarak şarj oluyor ve sürücüler şarj etmek için yola çıktıklarında hazır oluyor. CATL, sodyumun bu tür yerlerde kullanılıp kullanılamayacağını araştırıyor.
Lityum pillerin aksine, en yeni sodyum piller, insan hakları gruplarını alarma geçiren koşullar altında öncelikle Afrika’da çıkarılan bir mineral olan kobalt gibi kıt malzemeler gerektirmez. En yeni sodyum piller bile, esas olarak Endonezya, Rusya ve Filipinler’deki madenlerden gelen nikel içermez.
Ancak Çin, sodyum liderliğine doğru hızla ilerlerken hâlâ zorluklarla karşı karşıya. Yeni başlayanlar için, sodyumu nereden alacağınız var.
Tuz bol olsa da, Amerika Birleşik Devletleri, sodyumun ana endüstriyel kaynağı olan dünyanın kolayca çıkarılabilen soda külü rezervlerinin yüzde 90’ından fazlasını oluşturuyor. Güneybatı Wyoming çölünün derinliklerinde, 50 milyon yıl önce oluşan geniş bir soda külü yatağı bulunur. Amerikan cam endüstrisi için orada uzun süredir soda çıkarılıyor.
Asgari doğal soda külü rezervi ve Amerika Birleşik Devletleri’nden ithalata güvenme konusundaki isteksizliği ile Çin, bunun yerine kömürle çalışan kimya tesislerinde sentetik soda külü üretiyor.
Çin’in sentetik soda külü endüstrisi, tehlikeli su kirliliği kaydına sahiptir. Bunlar arasında 2016 yılında Çin’in doğusundaki bir alkalin cüruf yığınının çökmesi, arabaların yıkanması ve büyük bir nehri kirletmesi yer alıyor. Ülkenin çevre kurumu sektörü temizlemek için çalışıyor.
Sodyum üzerinde asılı duran bir başka soru da, lityumun pahalı kalıp kalmayacağıdır. Lityum fiyatları 2017’den geçen Kasım’a kadar dört katına çıktı, ancak o zamandan beri üçte iki oranında düştü.
Sodyum pillerin dayanıklılığı konusunda da şüpheler var. Bir danışmanlık firması olan Lantau Group’ta enerji sektörü danışmanı olan David Fishman, enerji şirketlerinin sodyum pillerin sadece laboratuvarlarda değil, dış mekanlarda yıllarca nasıl performans gösterdiğini görmek istediğini söyledi.
Ancak Bay Fishman ve diğerleri artık sodyum pillerin gelişimini yakından izliyor. Pil talebi hızla artıyor ve lityumun süresiz olarak baskın malzeme olarak kalması pek olası değil.
BHP’den Bay Henry, “Evet, sodyum bir rol oynuyor” dedi. “İlerleyen araştırmalar söz konusu olduğunda Çin ön saflarda yer alıyor.”
Li sen araştırmalara katkıda bulunmuştur.