Forskare säger att ökade utsläpp av växthusgaser innebär en risk för att temperaturen stiger med i genomsnitt 2 °C globalt, vilket skulle få allvarliga konsekvenser på många olika nivåer. Den största boven är fossila bränslen och hur vi utvinner, bearbetar och använder dessa. Drastiska insatser krävs om världen ska nå målet i Paris-avtalet: att hålla temperaturstegringen under 2 °C och försöka begränsa den ytterligare till 1,5 °C. Nyckeln till detta är att öka andelen förnybar energi.
Eftersom produktionen inte kan hanteras på samma sätt som för fossila bränslen eller kärnkraft kommer det att finnas ett större behov av lagring. ”Det råder ingen brist på förnybar energi – tvärtom. Globalt sett är sol- och vindenergi det som det finns störst tillgång till”, säger Bo Normark, Thematic Leader Smart Grids and Electric Storage på InnoEnergy, en innovatör när det gäller hållbar energi i Europa.
”Om vi kan få in mer hållbar energi i energisystemet finns det potential till stora vinster – delvis på grund av att energin är ren och delvis eftersom den är så mycket effektivare än fossila bränslen. Det är en oslagbar kombination”. Han fortsätter: ”När det gäller lagring användes till en början stora depåer anslutna med transformatorledningar, men nu har behovet av kortare lagring ökat. I sådana fall är batterier av stort intresse”.
Övergången till storskalig elektrifiering har kommit längst inom bilindustrin, där praktiskt taget alla fordonstillverkare har igång ambitiösa projekt. Elektrifiering ökar också inom områden som automatisering, robotteknik och medicinteknik. ”När batterier förbättras får de bredare användningsområden. Nu går det att driva även stora bilar med batterier”, säger Kristina Edström, professor i oorganisk kemi och chef för Ångström Advanced Battery Center vid Uppsala universitet.
Om utvecklingen ska fortsätta behöver battericellerna bli ännu mer kraftfulla, säkra, långvariga och förutsägbara. Det sistnämnda handlar om att veta hur stor kapacitet du vågar använda utan att förstöra batteriet – och ju mer du ökar mängden energi, desto viktigare blir säkerheten.
”Det går redan att öka mängden energi och skapa betydligt mer kraftfulla batterier, men först måste vi förhindra oönskade reaktioner så att batterierna inte skadar utrustningen de sitter i”, säger Kristina Edström. ”Det handlar om att kombinera hög effekt med hög energi. Dagens batterier är optimerade för antingen effekt eller energi, men ibland behövs båda delarna. Du vill kunna köra utrustningen under en lång tid och även kunna ladda den snabbt”.
Ökad användning av batterier leder till många krav: från policyer för rätta förhållanden för att byta till eldrift till ett välfungerande ekosystem från utvinning av råmaterial till batteriåtervinning – som är hållbart på lång sikt. De flesta moderna typer av batterier behöver särskilda metaller eller metallföreningar som inte finns i stora mängder. Exempelvis utvinns ungefär en miljon ton nickel per år jämfört med 1,4 miljarder ton järn. Efterfrågan på de tre huvudsakliga ”batterimetallerna” – nickel, kobolt och litium – har ökat dramatiskt. ”Inte minst eftersom bilindustrin vill säkra sina resurser”, förklarar Per Storm, General Manager på ETI RawMaterials North, världens största konsortium i råmaterialsektorn.
”På medellång sikt är kobolt det stora problemet. Det utvinns inte på så många platser och är en biprodukt av andra metaller. En mycket stor andel av metallen utvinns i Kongo, där det finns sociala och miljömässiga problem”.
Han fortsätter: ”När det gäller nickel är produktionskapaciteten högre än på 1990-talet när Kina snabbt industrialiserades, och det finns sannolikt möjligheter att öka den ytterligare. Litium är den minst använda av de tre metallerna och dess produktion kan ökas, inte minst i Chile och Bolivia. Jag tror att efterfrågan på litium kommer att öka avsevärt, men att marknaden kan möta den ökade efterfrågan”.
