Tag Archives: Batterier

Gruvor: Analysverktyg och helhetssyn

Posted on by
Reply

Det finns många målkonflikter inbyggda i det vi på olika sätt försöker formulera som en grön omställning, hållbar utveckling eller vad vi nu använder för begrepp. Varje mänsklig aktivitet gör avtryck i världen och uppgiften är ju att minimera belastningen på ekosfären, samtidigt som vi erbjuder människor runt om i världen en bättre framtid. 1900-talet har i det avseendet inneburit många misstag och försummelser, inte minst när utvinning av resurser och energitillgångar har gjorts med kortsiktiga ekonomiska intressen som främsta (och enda?) drivkraft. Ni som följer mina inlägg vet jag ofta återkommer till nyhetsbrevet OmEV, som täcker in en del av den teknikutveckling som många av oss hoppas på, den som handlar om elektrifieringen av transporterna. Nu kom ett mycket läsvärt nyhetsbrev från det gänget, som föranleder denna kommentar från min sida.

Ökad efterfrågan på omställningsmineral
Alla som följer utvecklingen på elfordonssidan vet att batteriutvecklingen är central för hur omställningen ska lyckas. Batterierna ska bli mer kompakta, ha ett högre energiinnehåll, kunna ge längre räckvidd och klara fler laddcykler är vad många hoppas. De ska dessutom bli billigare och mindre benägna att orsaka bränder eller andra olyckor. Kravlistan är lång. Idag är det litium som de flesta batterier använder för att optimera lagring och andra prestanda. Det finns ett antal grundämnen och metaller som det är hög efterfrågan på. Den rapport som nu refereras nämner följande s.k. omställningsmineral: koppar, nickel, zink, litium, grafit, molybden, kobolt, mangan och kromit. Runt om i världen startas gruvor av olika intressenter, men det tycks tyvärr vara ett undantag att gruvdriften sker på ett sätt som tar tillräcklig hänsyn till miljöpåverkan på kort och lång sikt.

Problemen är kanske inte störst i globala syd
Rapporten från analysföretaget SP Global på Manhattan (som för övrigt har mycket analysmaterial på olika områden) kom för en månad sedan och återges i ett av OmEV:s senare nyhetsbrev. (Länktips, se nedan). Man lär sig mycket om man läser sammanfattningen. Det finns många gruvor för omställningsmineral. Den bild vi har är att det är i utvecklingsländer som antalet gruvor och problem är störst. Men så här ser tabellen ut för antalet gruvor per land.

Ett användbart analysverktyg har tagits fram
Det SP Global har tagit fram är ett analysverktyg för att bedöma effekterna av gruvbrytningen. Man väger samman fyra faktorer till ett ekosystemindex, som låter intressant. Man tar bl a hänsyn till vilken verksamhet som hade kunnat bedrivas istället för gruvdrift, vilket ju ofta är fallet. Jordbruk, skogsbruk, djurhållning och annat brukar ju komma i kläm när gruvbolagen brer ut sig.

Lagstiftning och styrmedel, men också förståelse
Den slutsats som framkommer är att det behövs ekonomiska styrmedel och lagstiftning för att framtidssäkra gruvdriften på en rimlig nivå, som väger samman olika intressen och krav. Och då behövs insikter och kunskap hos en bred allmänhet, eftersom lagstiftarna lyssnar noga på opinioner och knappast inför impopulär lagstiftning. De politiker som ofta får skäll för sina beslut är ju egentligen våra ställföreträdare, så det är våra åsikter de låter förverkligas. När vi klagar på ”politikerna” är det ju oss själva vi klagar på.

Gruvavfall är en stor problemkälla
Förutom effekter vid själva gruvbrytningen på ekosystemen nämns även i rapporten att det finns stora problem med avfallshantering, slam, vattenpåverkan och långtidseffekter. Här finns mycket att göra. Att vi i Sverige har en stor del av skulden kring avfallshanteringen blev tydligt häromdagen när Bolidens 20 000 ton avfall i Chile kom upp i nyhetsflödet. (Se länktips nedan).

Kvardröjande feltänk att sopor ”försvinner”
I grunden finns det kvar ett synsätt som inte duger. Detta att naturen klarar att ta hand om allt avfall människan lämnar efter sig. Att vi kan dumpa alla våra sopor och att naturen på något magiskt vis sväljer allt vårt skräp. Det är inte så enkelt. Vi måste hitta kloka sätt att cirkulera viktiga produkter och ämnen på ett hållbart sätt. Och egentligen kopiera naturen, som ju inte har något avfall enligt den mänskliga definitionen.

Rollfördelningen är oklar
Vi behöver också fundera över vem som ska göra vad, dvs rollfördelningen i omställningen, som ju brådskar och som inte får gå snett. Vem ska ta det helhetsgrepp som krävs?

Länktips: Aftonbladet om Boliden och avfallet i Chile: https://www.aftonbladet.se/nyheter/a/B0kz79/sverige-och-chile-overens-om-samarbete-for-att-fa-bort-bolidens-avfall

Länktips: SP Global:s rapport: https://www.spglobal.com/esg/insights/featured/special-editorial/rocks-and-hard-places-the-ecosystem-risks-of-mining-for-energy-transition-minerals

Batterier i fastigheter är en god idé

Posted on by
2

Tänk om Tidögänget läser Fastighetstidningen. Det vore intressant. Särskilt den artikel som redaktionen skrev den 26 augusti 2024 och som handlade om fördelarna med batterilagring. (Länktips, se nedan).

Att lokalt kapa effekttopparna är smart
Det handlar bland annat om ”peak-shaving”, att kapa topparna när belastningen och effektuttaget är som störst. Det sparar naturligtvis resurser att slippa dimensionera och bygga ut hela elnätet för enstaka belastningstoppar. Och istället hämta elen från de lokala lager som kan finnas på fastighetsnivå och betala fastighetsägarna för den tjänst de erbjuder nätägare och oss alla när de är med och skapar ett stabilt nät med tillräcklig kapacitet genom att ha stationära batterier installerade. Batterier som inte behöver ha elbilarnas prestanda när det gäller snabba effektuttag, dvs kan vara utrangerade äldre bilbatterier, ett intressant sätt att skapa längre livslängd på batterier.

En tekniskt och ekonomiskt attraktiv lösning
Den flexibilitet och den riskspridning som batterilösningen erbjuder gör också elsystemet rimligen mindre sårbart för sabotage, något som inte kan uteslutas när världen ser ut som den gör på politisk nivå och på gangsternivå. Det artikeln trycker på är ekonomin. Hur fastighetsägare relativt snabbt kan tjäna in investeringen när de ändå satsar på elbilsladdning och solceller just för att Svenska Kraftnät har det ersättningssystem man har. Här finns naturligtvis en viktig del av det som Tidögänget inte vill höra talas om: en tekniskt och ekonomiskt attraktiv lösning som gör kärnkraftsdogmerna ännu mer irrelevanta.

Samarbete mellan fastighetsägare och affärsidkare
Den som idag sitter som fastighetsägare för en kommersiell fastighet, där man är mån om inneklimatet (energikrävande luftkonditionering osv) och tänker framåt kring snabba elbilsladdare för konsumenter har troligen här en väldigt intressant lösning att titta närmare på. Inte minst genom att det går att ladda batterierna när elpriserna är låga, något som påpekas i artikeln. Den affärsinnehavare som vill locka kunder kan naturligtvis ge sina kunder en kod och erbjuda särskilda villkor på laddningen av bilen. På så sätt kan fastighetsägare och affärsidkare samarbeta och skapa nytta på flera nivåer. Och vi slipper investera i överdimensionerade elkablar för enstaka energitoppar.

Samhällsvinsten borde gå att räkna på. Men det är väl Tidögänget ointresserade av, så ideologiskt låsta till en gammaldags, dyr och farlig energiproduktion som man är. Kanske kan några fastighetsbolag lobba mot Ebba och gänget?

Länktips:
Fastighetstidningen reportage om batterilagring: https://fastighetstidningen.se/batterilosningar-tillsammans-med-solceller-och-elbilsladdare-ar-ett-vinnande-koncept/

Ett dilemma för EU när det gäller batterier

Posted on by
1

Den som vill hålla sig uppdaterad när det gäller tekniken kring elektriska vägfordon gör klokt i att följa nyhetsbrevet omEV. Detta nyhetsbrev ger en bra bild av vad som händer på elfordonssidan. Då och då producerar de även en podd, som är värd att lyssna på. Senast intervjuade man Volvo Cars expert Annika Ahlberg Tidblad om EU:s nya batteriförordning. (Länktips se nedan).

Det litiumjon-batteri som flest använder kallas NMC
Batteritekniken är helt avgörande för omställningen från fossildrivna till eldrivna fordon. EU har insett att området behöver regleras så att industrin får tydliga regler. Batteriförordningen träder i kraft nu och inkluderar ett antal datum, som fordonsindustrin har att förhålla sig till. Den teknik man utgår ifrån är det som specialisterna kallar NMC, som innebär att katoden utgörs av en (av flera olika) kombination av Nickel, (Ni) Mangan (Mn) och Kobolt (Co), medan anoden ofta består av en litiumgrafitblandning. Det avgörande är att batteriets joner kan röra sig i elektrolyten så att en last, t.ex. en motor, får ström. NMC-konstruktionen ger en bra kombination av livslängd, energitäthet och effekttäthet. Tidigare batterier för mobiltelefoner behövde inte klara lika stora effektuttag.

Teknikutvecklingen bör ha planat ut
Nu anpassar EU sin batteriförordning till NMC-batterier, vilket kan göra att nya tekniksprång och andra kemiska kombinationer inom batteritekniken fördröjs. Detta är naturligtvis ett dilemma för alla lagstiftare. Man vill ha produktutveckling, men inte ”vilda västern” kring hur viktig teknik utformas . EU vill säkra upp att tillverkarna tar ansvar för sina produkter på ett rättvist sätt. För att regelverken ska landa rimligt rätt måste teknikutvecklingen ha planat ut och en slags standard ha satt sig.

Samarbeten som tar tid att bygga upp och blir dyra att avbryta
Men, som Annika Ahlberg Tidblad påpekar, kan EUs förordning också få en hämmande effekt på teknikutvecklingen eftersom många av de tekniska och administrativa rutiner som branschen etablerar gör det svårt att gå utanför regelverket. Ska vissa ämnen mätas och redovisas, blir det ju logiskt att bygga strukturer och avtal med partners för att just ha koll på dessa uppgifter. EU:s förordning skapar ordning och reda och rimlig rättvisa, men den försvårar också för nya teknikval.

Tredjeparts-certifiering på G
Enligt Annika Ahlberg Tidblad ligger rapporteringsansvaret hos fordonstillverkaren, inte hos celltillverkaren. Här uppstår för mig ett frågetecken. Om det är celltillverkaren som ska rapportera att man använt återvunnet material till X procent innebär det sannolikt att fordonstillverkaren måste ha exklusiva och långtgående avtal med cellverkare så att informationen kan verifieras. Inte minst gäller det efter år 2026 då s.k. batteri-pass ska börja gälla och varje tillverkare åläggs att ha tredjeparts-certifierade verifikat på sin batteritillverkning. Det låter komplicerat och inget man ändrar i en handvändning.

Lovande natriumjon-version
Det är stora mängder batterier som ska tillverkas, även för andra applikationer än fordon. Forskare på Chalmers har arbetat med ett alternativ till litiumjon-batterier och tror sig nu ha hittat en mix av natriumjon-material, som ser lovande ut. Natrium finns tillgängligt på ett helt annat sätt än litium och skulle ─ om det får genomslag ─ radikalt kunna förändra batteribranschen, återvinningsbehoven och olika kostnader i samband med batteriframställning. I det läget är det ju lite märkligt om EU:s batteriförordning försvårar för teknikutveckling, som skulle vara gynnsam ur många aspekter, inte minst att få fram batterier för mellanlagring av solel m.m. Det tycks vara just denna applikation som forskarna tror blir allra mest intressant, inte som fordonsbatteri. (Se länktips nedan).

Lås inte fast oss på fel nivå
Exemplet med EU:s batteriförordning, som försöker ringa in de viktigaste frågorna kring och konsekvenserna av litiumjon-battierier av typen NMC, visar att även intentionerna är bra, är det inte säkert att förordningen är optimal ur perspektivet att det är synnerligen bråttom med teknik som hjälper oss ut ur fossilberoendet. Den tanke jag har framfört några gånger är att kanske det är rollfördelningen vi ska ta som utgångspunkt. En tillverkare har idag rollen av ansvarig för sin produkt, men den rollen skulle kunna renodlas ytterligare genom att tillverkaren i varje givet ögonblick ska kunna redogöra för var ─ i detta fallet ─ batterierna befinner sig.

Gör tillverkaren ansvarig fullt ut – förbjud försäljning
Dvs genom att förbjuda försäljning och tillåta för tillverkaren att tjäna pengar på andra sätt kvarstår tillverkarens ansvar för de produkter som sätts på marknaden. Hur tillverkaren ser till att produkten eller produktens eventuellt farliga ingående ämnen inte hamnar i kretsloppet behöver lagstiftaren inte bry sig om. Det blir tydligare och öppnar upp för alternativa produktlösningar och tekniksprång.

Länktips:
omEV och den senaste podden: https://omev.se/podcast/omev-75-om-batteriforordningen/

Forskare från Chalmers tror på Natriumjon-batterier: https://fof.se/artikel/natriumbatteri-minskar-beroendet-av-kritiska-metaller/

Intryck från en batterikonferens

Posted on by
Reply

Batterier är intressant. Fordonsbranschen rustar sig för två nästan samtidiga förändringar: självstyrande fordon och elektrifiering. Samtidigt ökar behovet av anpassad lagring av förnybar energi från vindkraftverk och från solceller. Det blåser inte och solen skiner inte alltid just när effektbehovet är som störst. Det behövs lagring och övervaknings- respektive styrsystem till denna. Ett sätt att lagra elenergi är i batterier. Samtidigt ökar användningen av portabla, eldrivna apparater i hela världen. Gräsklippare, dammsugare, cyklar, datorer, smarta telefoner, tandborstar, leksaker, belysning, back-upsystem…. Batterier är intressant, som sagt.

Snabb utveckling och förändring av den kemiska sammansättningen
Den 6 april 2016 var jag på en konferens anordnad av Energimyndigheten för att uppdatera mig på batteriområdet och för att förstå hur långt forskningen har kommit. Även om stora delar av dragningarna var avsedda för specialisterna gick det inte att undgå att slås av hur mycket det forskas och hur komplicerat det är att konstruera, producera och återvinna batterier. Prognoserna tyder på att den kemiska sammansättningen av batterier kommer att ändras vart tionde år. Dessa snabba utvecklingssteg motiveras till stor del av fordonsindustrins behov av kompakta, säkra och billiga batterier som dels kan styras och övervakas på ett sofistikerat sätt, dels fungerar optimalt för bilarnas behov av effektuttag, laddningstider och antal laddcykler.

Många kloka budskap
Dagen var fylld med klokheter, till stor del riktade till forskarvärldens representanter. Några detaljer kunde även jag som icke-specialist notera. Vätgas kommer att ha en roll som komplement till batterier, hävdade t.ex. professor Göran Lindberg från KTH. Han pekade samtidigt på flera delområden där dagens kunskap är otillräcklig. Hur åldras ett batteri, hur beter det sig över tid, vilka analyser behöver göras, hur passar batterierna in i den cirkulära ekonomin, hur ska utbildningarna se ut …? Andra forskare talade om hur viktigt det är att återvinning blir billigare och visade på problemet med att lagstiftningen på säkerhetsområdet släpar efter.

Brf Viva igen
Ulf Östermark från Johanneberg Science Park berättade om planerna på att vidareanvända uttjänta batterier från Volvos elbuss  – som idag går i reguljär trafik mellan Chalmers Lindholmen och Chalmers Johanneberg – i Riksbyggens spetsprojekt Brf Viva. I en fast installation ska de tidigare bussbatterierna användas för att lagra solcellernas överskottsenergi.

Pilotanläggning med stationär drift av tidigare bilbatterier
Matthew Lunsden från Connected Energy i Newcastle, England, berättade så om sitt företag och de affärsmodeller man utvecklat kring användning av tidigare fordonsbatterier. En lösning man framgångsrikt testat handlar om att använda batterierna för både lagring av solenergi från solceller och för en snabbladdare för elfordon. Batterierna monteras i en container stor som en parkeringsplats och kopplas till solceller och till snabbladdare. I dagsläget har man erfarenhet från 15 månaders provdrift och räknar snart med sin första kommersiella anläggning i drift. En problematik är bristen på standardisering, en annan är osäkerheten kring batteriernas livslängd och hur de åldras. Samtidigt är företagets idé naturligtvis lovvärd. Batterier som inte längre duger för biltillverkarnas prestandakrav kan ha många års driftstid kvar i en modulärt uppbyggd semipermanent stationsuppkoppling som den Matthew Lunsden visar.

Bolivia en stormakt och kretsloppstänkandet en förutsättning
Ett par noteringar från två av eftermiddagens föredrag får avsluta denna rapport. Professor Rakel Wreland Lindström från KTH berättade att man i Bolivia, där en stor del av världens litium återfinns, nu vill starta batteritillverkning själva. Och hon visade även fascinerande bilder på nanocellulosa som kan komma ingå i framtida batterier.
Chalmersprofessorn Patrik Johansson nämnde i sitt föredrag hur viktigt det är att återvinning, recycling, finns med redan från början i varje ny batterikonstruktion. Vi kan inte tillverka sådant som inte kan ingå i kretsloppet. Det är bara att hoppas att den tanken sjönk in hos alla involverade.