Fra mobiltelefoner og bærbare computere til elbiler – alle bruger de batterier med en ting til fælles. De er baseret på grundstoffet lithium. Så stor er efterspørgslen på lithium, at prisen er eksploderet de seneste år.
Problemet er ikke, at der er for lidt af grundstoffet ude i naturen. Der er rigeligt. Udfordringen er, at det ikke kan udvindes i et tempo, der kan følge med efterspørgslen.
Prisen på både lithium og lithium-ion batterier er ellers faldet støt i mange år. Fra 2010 til 2019 faldt prisen på lithium-ion batterier fra 8.000 kroner til omkring 1.000 kroner per kilowatt-time. Men efterspørgslen er eksploderet og det samme er altså prisen. Siden starten af 2021 er den kun gået en vej, nemlig op.
Tilbage i november 2017 toppede spotprisen for lithiumcarbonat af batterikvalitet i Kina på 175.000 yuan per ton. Det svarer til 188.000 kroner. Nu er prisen steget til omkring 500.000 yuan – 536.000 kroner.
Prisudviklingen for litium fra 2017 til nu (kilde : tradingeconomics.com) Det kan ikke alene få priserne på lithium-ion batterier, elbiler og anden elektronik til at stige. Det kan i sidste ende betyde, at der ikke kan produceres elbiler nok til at møde efterspørgslen og dermed bremses den grønne revolution.
Hvad er alternativerne? Salt eller natrium er en tæt kemisk fætter til lithium. Løsningen kunne altså være natrium-ion-batterier. Natrium-ion-teknologi bruger ikke nogle knappe ressourcer – simpelt bordsalt er tilstrækkeligt.
Natrium er dog tre gange tungere end lithium, hvilket betyder, at natrium-ion-batterier også er tungere. Udfordringer for adoption omfatter lav energitæthed og et begrænset antal opladnings-afladningscyklusser.
Magnesium forskes i øjeblikket som en potentielt kraftfuld komponent i fremtidige batterier. Det er et grundstof, der kan bære en betydelig ladning på +2, hvilket er mere end både lithium og natrium.
Batterier lavet af magnesiummetal kan have højere energitæthed, større stabilitet og lavere omkostninger end nutidens lithium-ionceller. Magnesium har også en anden fordel. Hvert magnesiumatom frigiver to elektroner under batteriafladningsfasen sammenlignet med en elektron for lithium. Dette giver den mulighed for at levere næsten dobbelt så meget elektrisk energi.
Mange forskere fremhæver også silicium som en afgørende ingrediens, der kan forvandle batterier. Det ville ikke erstatte lithium, men det ville blive tilføjet til lithium-batterier – hvilket betyder, at de ville være billigere og mere effektive på lang sigt.
Hamp-batterier Mere spøjst er det, at hamp også kan være et alternativ. Planten leverer allerede bæredygtige fibre, der bruges i tøj, byggematerialer, fødevarer og endda bildele.
En af fortalerne er det amerikanske firma Bemp Research Corp . Bemp forsøger at vinde investeringer for at udvikle og kommercialisere sin B4C-hamp – en forkortelse for ‘Boron Carbide Made from Hemp’, i form af lithium svovl batteriteknologi.
Virksomheden siger, at kommercielle anvendelser af hamp ville overvinde lithium-ion-batteriets udfordringer med hensyn til omkostninger, vægt, skalerbarhed, ydeevne og genanvendelighed.