В Финляндии планируется открыть первую фабрику, которая в промышленных масштабах будет производить анодный материал, необходимый для производства аккумуляторов. Материал будет изготавливаться из лигнина – побочного продукта, получаемого в процессе производства целлюлозы. Известная финская компания Stora Enso проводит процесс привлечения инвесторов. По ее подсчетам, к 2030 году ежегодная потребность в анодных материалах составит примерно миллион тонн в Европе и примерно четыре миллиона тонн во всем мире. Stora Enso к 2030 году планирует производить 80 – 100 тысяч тонн анодного материала.
В 2019 году компания Stora Enso обнародовала исследования по производству твердого углерода (другое название анодного материала) – она получает его из сухого крафт-лигнина путем пиролиза, что на простом языке означает его нагрев до высокой температуры при отсутствии кислорода. Stora Enso имеет свою торговую марку твердого углерода – Lignode.
Ожидается, что аккумулятор Lignode можно будет заряжать в 2-3 раза быстрее аналогичного аккумулятора из графита, а его плотность энергии выше. Это значит, что его не нужно будет заряжать так же часто, поэтому требуется меньше зарядных станций и соответствующего оборудования.
Аккумулятор также превосходит своих конкурентов в холодных условиях. С каждой зарядкой графит, используемый в аккумуляторе, расширяется на 6-7 процентов, тогда как твердый углерод расширяется только на 1-2 процента. Таким образом, аккумулятор Lignode можно заряжать больше раз.
Объем анодного материала в батарее в 10-15 раз превышает объем лития, поэтому в будущем целесообразно будет называть такие батареи деревянными. После использования их можно будет переработать, например, в качестве постоянного накопителя энергии рядом с ветровой турбиной. Несмотря на старение, свойства батареи будут достаточными в течение многих лет.
Пилотный завод по производству твердого углерода был запущен в Суниле в 2021 году. В настоящее время установлено, что твердый углерод функционирует как анодный материал и что его производство возможно. Летом 2022 года Stora Enso объявила, что совместно с Northvolt разрабатывает “аккумулятор, изготовленный полностью из европейского сырья”. В октябре было заключено соглашение о сотрудничестве с норвежской компанией Beyonder для оптимизации использования твердого технического углерода.
Если все пойдет хорошо, строительство коммерческого производственного предприятия начнется в 2023 году. Производство батарей и расширение начнутся после 2025 года», – говорят в компании Stora Enso.
Производство анодного материала древесного происхождения стало возможным благодаря совершенствованию технологии производства целлюлозы, так что фабрики могут отдавать все больше черного ликера – побочного продукта с лигнином. Его содержание в древесине составляет примерно одну треть, и это самый распространенный природный биоматериал после целлюлозы. Объем побочных остатков лигнина с целлюлозных заводов в мире составляет около 50 миллионов тонн в год, однако в дальнейшем перерабатывается около двух процентов.
Источник: forest.fi