Z LABORATOŘE DO PRAXE FEKT

PŘESEDLEJME NA ELEKTROAUTA, NEŽ NÁM UJEDE VLAK

Dnes už si nejspíš málokdo vzpomene na pět let starou politickou kauzu, kdy éterem zněl dennodenně pojem lithium. Do té doby se většina české populace o lehký stříbřitý kov příliš nezajímala. Přitom jeho výhod využívá každý z nás v podobě lithnoiontových akumulátorů, zjednodušeně řečeno baterek.

Lidé se doma proplétají změtí kabelů a hledají ten, který jim nabije telefon, sluchátka, čtečku, powerbanku. Chceme baterie lehčí, menší, s větší výdrží a samozřejmě levnější. Nabíjecí stojany dnes navíc vyrůstají nejen v ulicích v zahraničí, ale konečně také v Česku. Dávno u nich nestojí jen futuristické Tesly, ale i dostupnější elektromobily, které se stávají běžnou alternativou k autům se spalovacím motorem.

Vedle výše zmíněných Li-ion baterií se objevují modernější technologie, které mají poskytnout delší dojezd, méně časté nabíjení, ale také jsou šetrnější k životnímu prostředí. Jednou z nich jsou lithium-sirné akumulátory, které vyvíjí na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií Tomáš Kazda.

„U lithium-sirných baterií se počítá s tím, že hustota článků je výrazně vyšší, než máme dnes. Předpokládá se, že hustota je asi 600 watthodin na kilogram, v případě lithno-iontových se dnes bavíme asi o 280 watthodinách a limit je lehce nad 350,“ propočítává energetickou hustotu baterií různých materiálů Kazda. Baterie tedy zabere méně místa, především ale bude výrazně lehčí. To trumfuje i nižší životnost této baterie, která je jedním z jejích negativ.

Levná a šetrná

Velkým lákadlem pro potenciální výrobce a následně také zákazníky může být cena. Hlavním materiálem moderních baterií je levná a dostupná síra. Zatímco dnes používané materiály stojí kolem 30 dolarů za kilo, síra vychází na 3 dolary. A nemluví se pouze o síře, ale také třeba o sodíku. „Sodno-iontové články nebudou mít sice vyšší uloženou energii, než je tomu u lithno-iontových článků, ale sodíku je v zemské kůře asi 2,6 procenta, takže hlavní materiál je opět snadno dostupný a není drahý. Tím pádem se počítá s tím, že i technologie bude levnější a také udržitelnější,“ zmiňuje Tomáš Kazda další z kombinací materiálů, které poslední roky zkoumá.

V současnosti se téměř 80 procent všech vyrobených baterií využívá v automotive a dá se očekávat, že do budoucna ještě nároky automobilového a obecně dopravního průmyslu porostou. Své místo mají ale efektivnější a šetrnější akumulátory i u malých, například dvoumístných letadel a samozřejmě jako úložiště energie například ze solárních panelů.

Gigafactory v Norsku. Co na to Plzeň?

Tomáš Kazda své technologie chráněné patentem vyvinul spolu s norskou firmou. Dnes Morrow Batteries chystají v Norsku výstavbu takzvané gigafactory, kde by měli kromě nejpoužívanějších Li-ion baterií vyrábět právě i akumulátory nového typu. Jak už to ale bývá, původně plánované zahájení plného provozu se z roku 2026 posunulo na 2028.

Odborníci z elektrofakulty brněnské techniky v mezičase nelenili a kromě mezinárodní spolupráce v Německu se vrhli do výzkumu se Škodou Auto. Jako velký krok nejen pro VUT zmiňuje Tomáš Kazda založení Českého bateriového klastru. „Když jsme si dělali rešerši, oslovili jsme asi 30 firem a 6 univerzitních výzkumných pracovišť a z dotazníků