Soola leiab igalt poolt – odavad ja kiired naatriumist akud teevad liitiumakudele tuule alla

Naatrium-ioonakusid toodetakse USA firmas Natron Energy juba praegugi, kuid vähe ja need lähevad spetsiifiliste serverikeskuse toiteallikatesse. Foto: Natron Energy

• Elektriautode levikuga võivad liitiumivarud akude tootmiseks peagi lõppeda.
• Naatriumakude toorainet on igal pool, sest seda saadakse tavalisest soolast.
• Naatriumil on siiski liitiumi kõrval akudes kasutades üks keskmine probleem.

Akutehnoloogia on juba aastakümneid paigal tammunud – kas äsja masstootmisse jõudev naatrium-ioontehnoloogia võiks sellele liitiumipõhiste akude seisakule lõpu teha. Seda saame näha juba üsna varsti – lausa järgmise aasta jooksul, mis seisaku pikkust arvestades on üsna kohe käes.

USAs Michiganis asuv ettevõte Natron Energy kavatseb naatrium-ioonakud masstootmisse võtta järgmisel aastal ja nende tutvustuse põhjal oleks sel uuel akutüübil kõrvaldatud pea kõik puudused, mis traditsioonilisel liitium-ioonakul esinesid.

Uuel energiakandjal on 50 tuhat laadimistsüklit (5 ja enam korda rohkem kui liitiumakudel), ülikiire laadimine (aku täislaadimine kaheksa minutiga pole probleem), materjal ei saa ootamatult süttida nagu liitiumiga võib juhtuda ning mis kõige tähtsam – naatrium on hoopis paremini kättesaadav ja väga levinud, selle kaevandamisega probleeme ei teki.

Suurimad naatriumivarud on USAs ja Hiinas, kuid seda leidub igal pool maailmas, ka merevees. Puhast naatriumi saadakse naatriumkloriidi ehk tavalise soola elektrolüüsil. Liitiumivarud kahanevad praegu ülikiirelt elektriautode levikuga ja on üsna selge, et neist ei jätku peagi kogu maailma vajadusteks. Soola aga veel leidub kuhjaga.

Hiinas kuulutas ettevõte CATL eelmisel aastal samuti, et suudab peagi toota naatriumipatareisid energiatihedusega 160 Wh/kg ehk oluliselt vähem, kui on keskmisel liitiumpatareil (285 Wh/kg), mis aga tähendab, et «soolapatareid» peavad olema suuremad, kui senised kasutatavad akud, aga kindlasti saavad olema palju odavamad.

Energiatihedus ongi naatrium-ioonakude suurim probleem, mille pärast neid ilmselt elektriautodes kohe kasutusele ei võeta, sest patareid tulevad palju suuremad ja raskemad. Samas usub USA ettevõte Natron Energy leidvat neile palju kasutust tööstuslikes rakendustes, nagu andmekeskuse varutoide ja UPSid, tõstukid, tööstusrobotid, telekommunikatsiooniseadmed jne.

Samuti oleks «soolapatarei» ideaalne kodumajapidamistes ja päikeseelektrijaamades, kus saaks suures mahus odavalt energiat salvestada.

Selline näeb välja Natron Energy naatriumaku element, mida saab järgmisest aastast hakata tööstuslikult tootma. Foto: Natron Energy

Natron Energy plaanib saada suurimaks naatriumakude tootjaks maailmas, kui nende tehas koostöös Clarios Internationaliga Michiganis käivitub. Praegu on samas kohas  liitium-ioonakude tehas, mis seadistatakse ümber naatrium-ioontehnoloogiale ja see pole väga keeruline.

Nimelt on ka naatrium leelismetall ja aku töötab naatriumiga üsna samamoodi kui liitiumiga. Tehnoloogilisi erisusi muidugi on, aga see ei nõua täiesti uue tehase rajamist.

Põhiliseks tooraineks uue naatriumaku juures on preisi sinine, mis on üks esimesi sünteetilisi pigmente ja avastati juba 1704. aastal. Sellest valmistatud elektroodid koguvad ja annavad ära naatriumi ioone. 

Praegu toodab Natron Energy naatrium-ioonakudega katkematu toite allikaid ehk UPSe serverikeskustele, seega tootmiskogemus on neil juba olemas.