Zregenerované batérie nájdu uplatnenie napríklad pri uskladnení elektriny ako podpora elektrickej siete. Slovenskí výskumníci pracujú na unikátnom projekte.
Počet elektrických vozidiel sa každoročne zvyšuje a v Európe silnie tlak na úplné vytlačenie áut so spaľovacími motormi z ponuky automobiliek. V dôsledku toho sa však bude každoročne zvyšovať počet použitých li-ion akumulátorov z elektromobilov a spolu s nimi narastať aj environmentálne riziko.
Keďže každá batéria vybratá z elektromobilu sa v prípade nevyužitia ako druhotná surovina považuje za odpad a možný zdroj kontaminácie vzduchu, vody a pôdy, vzniká problém, ktorý je potrebné riešiť. A práve tým sa zaoberá dubnická spoločnosť ZTS – VÝSKUM A VÝVOJ, a.s., ktorá pracuje na unikátnom projekte regenerácie použitých batérií z elektromobilov.
Opotrebované batérie dostanú nový život
Väčšina výrobcov batérií garantuje, že li-ion akumulátor si po šiestich až ôsmich rokoch používania zachová minimálne 70 % svojej pôvodnej kapacity. Pod túto hodnotu však už nie je praktické používať batériu v elektrickom vozidle.
Ak nová batéria ponúka dojazd 500 km, jej zníženie o 30 % má za následok skrátenie dojazdu o 150 km, čím dochádza k zásadnému zníženiu komfortu jazdy. SpoločnosťZTS – VÝSKUM A VÝVOJ, a.s. hľadá riešenia, ktoré pomôžu „vyplniť medzery“ medzi etapami použitiatýchto akumulátorov. V rámci projektu „Regenerácia použitých batérií z elektromobilov“ pracuje na vývoji automatického procesu testovania a hľadá spôsoby, ako dať batériám druhý život tak, aby mohli byť použité v energeticky menej náročných aplikáciách.
„Vyvíjame pokročilé techniky demontáže a montáže, ktoré budú kompatibilné s rôznymi modelmi batérií. Taktiež pracujeme na vývoj nového systému správy batérií (BMS), ktorý bude založený na využití umelej inteligencie, vďaka čomu môžeme pracovať s rôznymi batériami a s rôznymi úrovňami obnovenej kapacity. Batériám, ktoré by inak skončili na skládke, tak dáme druhú šancu na ich využitie, čo jednak prispeje k zníženiu uhlíkovej stopy a zároveň sa tým získa čas pre vývoj nových technológií na recykláciu li-ion akumulátorov do budúcnosti,“ vysvetľuje Stanislav Králik, CEO ZTS – VÝSKUM A VÝVOJ, a.s.
Digitálne dvojča
Vedci z dubnického závodu pracujú pri vývoji regenerovaných akumulátorov aj na príprave takzvaného digitálneho dvojčaťa batérií. Ide o technológiu, ktorá využíva strojové učenie a dokáže tak vytvárať živé digitálne simulačné modely, ktoré sa aktualizujú a menia v závislosti od zmien na fyzickom produkte.
Ako každý iný batériový článok, tak aj li-ion batéria počas procesov nabíjania a vybíjania generuje určité množstvo tepla v dôsledku elektro-chemických reakcií a vlastného elektrického odporu. Vďaka digitálnemu dvojčaťu tak vedci dokážu produkt vyladiť ešte pred jeho nasadením a nemusia vyrábať niekoľko jeho testovacích prototypov.
Pomocou digitálneho dvojčaťa tak dokážu v blízkej budúcnosti predvídať správanie batériového systému, identifikovať jeho slabé stránky a optimalizovať ho v reálnom čase. Zregenerované batérie následne nájdu uplatnenie napríklad pri uskladnení elektriny ako podpora elektrickej siete. Prispejú tiež k udržateľnosti podnikania v oblasti e-mobilitya podporia obehové hospodárstvo.
„Životaschopnosť opätovného použitia batérií z elektromobilov po ich prvom stupni životného cyklu vo vozidle bola študovaná a potvrdená v niekoľkých výskumných prácach. Našou ideou je zaviesť takzvaný trojstupňový životný cyklus batérie s uplatnením second life battery storage sytému. Tento model predstavuje ekonomicky a environmentálne udržateľný systém používania a recyklácie batérií a prináša významné prínosy pre životné prostredie,“ uzatvára Stanislav Králik.
CFD simulácia: rozloženie teplôt na povrchu telies. | Foto: ZTS – VÝSKUM A VÝVOJ, a.s.
PR článok spoločnosti ZTS – VÝSKUM A VÝVOJ, a.s.
© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.