Natrium wirklich umweltfreundlich? - Dr. Manuel Baumann | Geladen Podcast
Vložit
- čas přidán 7. 09. 2024
- Auf #Natrium-#Ionen-#Batterien ruhen derzeit viele Hoffnungen. Sie gelten schon jetzt, kurz vor ihrer Markteinführung, als besonders preiswert, sicher und #umweltfreundlich. Doch wie nachhaltig die vielen verschiedenen Versionen der ersten Natrium-#Zellen tatsächlich sind, das wusste bis vor kurzem keiner so genau.
Abonnieren Sie den Geladen-#Podcast:
www.geladen-po...
Die Forschungsgruppe rund um unseren Podcastgast Dr. Manuel Baumann (KIT, ITAS, HIU) hat diese "Nachhaltigkeitsaspekte" nun exakt beziffert. Und siehe da: Die Resultate sind genauso vielfältig, wie die Batterieklasse selbst. Die #Materialien, die zur Herstellung der #Zellkomponenten benötigt werden, sind nämlich genauso abwechslungsreich wie bei den #Lithium-Zellen: Manche Zellen benötigen #Kobalt, #Nickel, #Vanadium, #Mangan, ungeordnete #Kohlenstoffe, #Graphit, #Eisen, #Aluminium, etc.
Die Forschungsgruppe hat ein System entwickelt, um die unterschiedlichsten Natrium-Zellen auf ihre #Nachhaltigkeit hin zu überprüfen. Dabei konzentrierten sich die Forschenden speziell auf die Kathode: 42 verschiedene Kathodenarten wurden einem "Screening" unterzogen und mit acht Lithium-Kathoden verglichen. Folgende Nachhaltigkeitskategorien wurden dabei aufgestellt: (1) #Kosten, (2) Materialkritikalität und (3) #CO2-#Fußabdruck der Zelle.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Energiedichte in allen drei Kategorien ein wichtiger Faktor darstellt. Er bestimmt maßgeblich den Materialbedarf. Die meisten Natrium-#Kathoden erzielen eine bessere Ergebnisse als das Lithium-Pendant. Insbesondere die "#Preussisch-#Blau-Elektroden" und die manganbasierten Schichtoxide scheinen besonders nachhaltig zu sein.
Haben Sie Themenvorschläge zu den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroauto oder Batterie? Dann schreiben Sie uns eine Email an daniel.messling@kit.edu oder patrick.rosen@kit.edu. Vielen Dank!
Link zur Studie:
onlinelibrary....
Mehr vom Geladen-Podcast:
Linkedin: / geladen-der-batteriepo...
Podcast (DE): www.geladen-po...
Podcast (EN): batterygenerat...
Eine Frage: Wenn das Natrium aus Meerwasser (oder sonstigem Kochsalz NaCl) gewonnen wird, was passiert denn dann mit dem Chlor das übrig ist?
Chlor ist ein wertvoller Grundstoff für die Chemieindustrie.
NaCl wird ja nicht nur aus Meerwasser oder Bergbau gewonnen sonder ist in einigen Chemischen Prozessen ein Abfallprodukt was man dann auch dazu verwenden kann.
@@mariof.4851 Schon klar. Aber für die Frage, wo das Cl am Ende hingeht, ist die Herkunft des NaCl irrelevant.
Das bei der NaCl-Elektrolyse freigesetzte Chlorgas (Cl2) ist selbst eine wichtige Industriechemikalie und wird deshalb i.d.R. abgeschieden und dann als Ausgangsstoff zur Synthese anderer Chemikalien (bspw. Salzsäure oder PVC) weitergenutzt. Im Prinzip könnte man es auch einfach in die Atmosphäre entlassen (solange die lokalen Konzentrationen nicht zu hoch werden). Glücklicherweise ist das Cl2 selbst aber meist zu wertvoll, als dass sich solch eine Sauerei wirtschaftlich darstellen ließe...
Die Frage ist nicht unberechtigt, aber ist es doch bei jeder Koppelproduktion so, dass niemals der Bedarf des Nebenproduktes genau mit dem Hauptprodukt korreliert.
Ist aber doch die selbe Frage wie beim Lithium. Dieses wird doch auch als Salze abgebaut, gewöhnlich als Lithiumchlorid. Das was man aus Salaren in Chile oder Thermalwasser aus zB Deutschland gewinnen will, ist genauso Lithiumchlorid - wohin also mit dem Chlor?
Entweder der Markt nimmt das Chlor für die etlichen Anwendungen dieses Elementes auf, es werden aufgrund des Preisverfalls Anwendungen ausgeweitet oder man muss es irgendwo entlagern, bzw. überschüssige Elemente aus anderen chemischen Prozessen finden, die sich mit dem Chlor wieder zu was problemlosen verbinden.
Besten Dank für das Gespräch, Herr Dr. Baumann!
Vielen Dank für dieses großartige, informative Interview. Es beruhigt mich sehr, dass das Thema Nachhaltigkeit endlich den Stellenwert bekommt, der ihm zusteht, lange genug hat das gedauert.
DANKE für ein hochinteressantes und für Laien verständliches Video.
Da wir vermutlich in Zukunft Meerwasser entsalzen müssen um genug Trinkwasser zu haben, wäre die Salzgewinnung ja ein positiver Nebeneffekt.
Danke für eure Arbeit, war wieder sehr interessant.
Ein Doppelgewinn. Die Sole die beim Entsalzen als Abfall entsteht ist lokal problematisch wenn man sie ins Meer lässt.
Die Sole endtrocknen, und die Salze nutzen hingegen ist viel viel besser.
Deutschland, Land der Studien. Mir fehlt mal das Doing. Wie währs, wenn wir mal in unserer Forschungslandschaft die Serinenfertigung einer beliebigen modernen Zelle entwickelt wird, und dies dann sukzessive verbessert wird, auch richtung Nachhaltikeit. Ich weiß nicht wieviele Studien notwendig waren bis BYD Ihre LiPo4 Akkus serie brachten, aber es gibt hier Produkte. Ich habe das Gefühl es geht hierbei um Forschungsgelder, weniger um wirkliche nutzbare Ergebnisse.
Wissenschaft ist zweckfrei und ermöglicht erst optimale praktische Lösungen.
@@udojahn8538 das ist richtig. Mein komentar bezog sich auch nicht auf die Wissenschaftliche Methode sondern die Art wir staatliche Forschungsgelder für viele Studien missbraucht wird ohne wirklich Praktische Ergebnisse zu liefern. Ich selbst kenne den Ablauf der BMBF geförderten Projekte und weiß wie man hier an Förderungen herankommt. Und gerade bei Studien muss man immer nach dem Auftraggeber und den Randbedingungen fragen.
Abonniert ! Herr Baumann = Kompetenz
SUPER toller Beitrag ! Herr Baumann hat sehr gut die Sache erläutert und die Möglichkeiten aufgezeigt!😊
Ich finde das solche Studien sehr wichtig sind, und das die Kosten dafür eine weniger große Rolle spielen sollten.
Aber die Kriterien für solche Studien sollten vorab klar sein, und konsequent verfolgt werden.
Wir sollten uns bei Finanzierung also klar darüber sein, was wir wirklich wollen.
Wenn es eine EU-finanzierte Studie ist, sind meiner Meinung nach folgende Aspekte wichtig:
Die Batterien sollten sicher, möglichst ungiftig und Recycling-fähig sein.
Wir wollen uns nicht noch weiter von China abhängig machen.
Wir wollen möglichst wenig Umweltschäden verursachen; z.B. Tiefseeabbau, Kupferabbau.
Und die Materialien sollten auf lange Sicht gut und günstig verfügbar sein.
Etwaige Garantieansprüche beim Endkunden, dürfen für den Hersteller am Ende nicht zum Verhängnis werden...
Es gibt sicherlich noch ein paar andere wichtige Kriterien, aber das sind erstmal die aus meiner Sicht wichtigsten (auf die Schnelle betrachtet).
Interessant, dass der Begriff 'Nachhaltigkeit' so umstritten ist.
Meines Erachtens ist es für solche Untersuchungen aber entscheidend, dass die zugrundeliegende Definition transparent ist, so dass der 'Augenwischerei' vorgebeugt wird und andererseits auch weitere ergänzende Untersuchungen angeregt werden
Schön dass es dein Erachten ist. Hast Du den Begriff schon genau festgelegt und normiert? Vielleicht nur so für dich und es niemandem gesagt? Oder gibt es Deine Definition irgendwo zum nachlesen?
Sehr guter Einblick ❤
Es mag zwar sein, dass die verwendeten Stoffe nicht alleine eine Nachhaltigkeit garantieren. Aber bisher waren sie eben der limitierende Faktor bei der Elektrifizierung, vorallem beim Verkehr.
Bisher waren sich viele Fachleute recht einig, dass niemand weiss, woher das ganze Lithium für die zig geplanten Gigafactories, die ja erst der Anfange seien sollten, würde herkommen sollen. Es hätte Knappheit gedroht, der Preis wäre entweder "nur" massiv explodiert oder es hätte schlicht nicht ausreichend Angebot gegeben.
Es musste einfach dringend eine Alternative her.
Lithium ist keine Mangelware, wars noch nie und wirds auch nie sein. Die Lithium Raffinierung ist ein Mangelprozess. Es gibt zu wenig und die sind recht energeieaufwändig. Daher wird auch z.B. das österreichische Lithium abgebaut und in Saudi Arabien aufbereitet werden (angeblich ab 2025) damit es den Weg zu den Verbrauchern findet.
Deutschland alleine hat genug Lithium um ganz Europa für die nächsten 300 Jahre mit EV und Solarbatterien zu versorgen.
Rio Tinto ist gerade aus Serbien rausgeworfen worden, die wollten dort Lithium abbauen dass sie für LG und CATL für die deutschen Batteriefabriken abbauen und aufbereiten wollten. Aber die Serben wollen kein Geld damit verdienen, die verbrennen lieber russisches Öl.
Lithium gibts mehr als genug. Aber aufbereiten mag es niemand tun...
Tolles Interview!
Super Info! Aber wieso sagen eigentlich selbst Wissenschaftler ‚Lizium‘? Wie spricht es denn nun tatsächlich aus? Ist natürlich nicht so wichtig, fällt mir nur auf.
Gute Frage 🤔
Lidsium!
Nein, Jeans werden nicht mit Preussisch Blau gefärbt. Das ist Indigo und etwas völlig anderes!
Schade, wäre gesund!
Etwas zu langatmig, aber dennoch vernünftig aufgedröselt.
Min. 26:33 hört sich an, als ob fragen, die in dieser Kommentare Spalte gestellt werden, nicht berücksichtigt werden. Oder hörte sich das nur so an?
na ja viel bürokratie für die eu aber helfen !?
👍🏻👍🏻👍🏻
Jeans sind nicht Berlinerblau - das ist Indigo.
Nachhaltigkeit hat auch viel mit uns die Konsumenten zutun hierzu ein kleines Beispiel.
Jeder kennt die Einweg Zigaretten? Jeder die kauft wirft das Teil weg wenn die Fühlung aufgebraucht ist, und was passiert wenn diese dann verbrannt werden? Genau alle Inhalt Stoffe werden verbrannt alle Inhaltsstoffe einer sind für immer verloren, und wieviele e Zigaretten gibt es auf der Welt? Genau Millionen und nur 20 Prozent werden wieder verwendet und wenn man es genau nehmen würde könnte man die die Strom Zelle die die e Zigarette bracht wieder verwenden.
An was kann das liegen? Es liegt an uns wie wir mit Technik umgegangen wird, denn wir sind einfach zu oberflächlich wie wir damit umgehen und klar ist es verlockend es gibt wieder eine neue Zellen Technologie und klar möchte man diese haben, aber ist es Smart andere und alte Technologie wegschmeissen nur weil man das andere haben möchte?
Das EU Parlament bestimmt die Richtung der Forschung, über die Zuschüsse!
Das macht die Uschi ganz alleine. Die sitzt hochherrschaftlich auf ihrem Thron und bestimmt die guten ins Töpfchen und die schlechten ins Kröpfchen.
Das EU Parliament macht gar nix. Die bekommen von den entsprechenden Arbeitsgruppen Vorschläge unterbreitet.
Wenn einer besonders gut und laut SCHREIEN kann - daher kommt auch die Berufsbezeichnung Marktschreier - dann wird dessen Vorschlag natürlich schneller begutachtet.
Hard Carbon ist also gepresste Holzkohle, oder?
😀😀 ungeordneter Kohlenstoff.
@@GeladenBatteriepodcast Früher hieß das Koks.
@@SiqueScarface Koks ist aufbereitete Kohle.
Ich zitiere:
"Hartkohle ist eine feste Form von Kohlenstoff, die auch bei Temperaturen von bis zu 3000 °C nicht durch Wärmebehandlung in Graphit umgewandelt werden kann. Es ist auch als Kohle oder nicht graphitisierender Kohlenstoff bekannt. Umgangssprachlicher kann es als Holzkohle bezeichnet werden."
Also: Grillkohle! Nicht Koks.
@@wolfgangpreier9160 Im Video wird Petrolholzkohle erwähnt, was ein anderes Wort für Petrolkoks ist, ein beliebtes Elektrodenmaterial z.B. in der Schmelzflusselektrolyse.
@@SiqueScarface ja klar das ist wieder was anderes. C hat eben viele Erscheinungsformen 🤷🏻♂️