FATÁJ-online szaklap: események, gazdasági jelenségek a faiparban, bútoriparban, asztalosságban, erdőgazdálkodásban és a kapcsolódó területeken.
Naptár

Közelgő események

A faalapú akkumulátor töltési sebessége háromszoros lehet

Az akkumulátorok anódanyagának gyártásával a Stora Enso és a Nea Mäntsälä teljesen új üzletágba lép be. Fotó: N: Tero Pajukallio

A Finnországban tervezett akkumulátor-klaszter a Stora Enso közeljövőben megépülő anódanyag-gyárával megkapja első ipari méretű létesítményét.

Az akkumulátorgyártás a biogazdaság korszakába lép, mivel az újratölthető akkumulátorokhoz szükséges anódanyag nagy része hamarosan faalapú nyersanyagból is előállítható lesz. Az akkumulátorok anódanyagának előállításával a Stora Enso teljesen új üzletágba lép be. A gyártás azonban elvileg nem növeli nagymértékben a fa felhasználását, mivel az anyagot a fapépgyártás (cellulózipar) melléktermékeiből állítják elő.

A gyakorlatban a megtermelt anyag relatív értéke gyökeresen megváltozhat. Ami eddig a fő termék volt, vagyis a cellulózrost, az végül melléktermékké válhat.

A Stora Enso becslései szerint 2030-ban két gyárában 80.000-100.000 tonna anódanyagot tud majd előállítani. Fotó: N: Tero Pajukallio

A Stora Enso tavaly ősszel a befektetők számára szervezett Capital Markets Day rendezvényén elhangzott, hogy a vállalat több ezer milliós forgalmat vár az akkumulátor-alapanyag üzletágtól. A végtermékek ára és a tervezett termelési volumenek alapján ez akár lehetséges is lehet. Már durva összehasonlítás is nagy ígéretet mutat: a jelenlegi, viszonylag magasnak tekintett 1.000 dolláros tonnánkénti átlagárral számolva az anódanyag kilogrammonkénti nyereségét 15-200-szorosra becsülik.

A mennyiségek is jelentősek lehetnek. Becslések szerint 2030-ban az anódanyagok iránti éves igény Európában körülbelül egymillió tonna, globálisan pedig mintegy négymillió tonna lesz. A Stora Enso becslése szerint 2030-ban két gyárában 80.000-100.000 tonna anódanyagot tud majd előállítani.

Ez azt jelenti, hogy a cellulózgyárból származó cellulóz valóban melléktermékké válhat? Nos, én csak örülni tudok, ha a Sunila két lábon áll, nem pedig csak egy lábon – mondja Timo Tidenberg, a Sunila gyár igazgatója.

Fekete-szennylúg felesleg az energiahatékony üzemekben

Az anódanyag-projekt hátterében a cellulózgyártás energiahatékonyságának folyamatos javítása áll. Ennek eredményeképpen a gyáraknak már nincs szükségük a teljes fekete-szennylúg (lignintartalmú melléktermék) energiatermeléshez felhasználására. [A black liquor, fekete-szennylúg részletesebben angolul a Wikipédián]

A fekete-szennylúg felesleg miatt annak jobb felhasználási módját keresték, különösen a benne lévő lignin számára. Az első lépés az volt, hogy megtaláljuk a lignin leválasztásának módját. A Sunila 2015 óta gyárt extra-száraz Lineo lignint. A termelési kapacitás évi 50.000 tonna.

“Ha minden jól megy, 2023-ban megkezdődik a kereskedelmi méretű gyártóüzem építése. A termelés és a bővítések 2025 után kezdődnének meg” – mondta Pasi Kyckling, a Stora Enso Lignode pénzügyi és kontrolling igazgatója. Fotó: N: Tero Pajukallio

A Stora Enso 2019-ben publikált egy tanulmányt a mesterséges keményszénről [hard carbon], amely az anódanyag másik neve. Az elnevezés árulkodó: az anyag kemény, a “mesterséges” szó pedig arra utal, hogy ipari termékről van szó, nem pedig olyasmiről, ami a természetben önmagában megtalálható. A Stora Enso mesterséges keményszénjét száraz kraft ligninből állítják elő pirolízissel, ami leegyszerűsítve azt jelenti, hogy magas hőmérsékleten, oxigén hiányában hevítik.

“A sikerért még mindig okosan kell küzdeni” – mondja Pasi Kyckling, a Stora Enso Lignode pénzügyi és kontrolling igazgatója. A Lignode a Stora Enso keményszén márkaneve.

Az ipari méretű gyártás 2025-ben indulhat meg

A kemény szenet előállító kísérleti üzem 2021-ben indult Sunilában. Mostanra bebizonyosodott, hogy a mesterséges kemény szén anódanyagként működik, és gyártása megvalósítható. A következő kérdés a jövedelmezőséggel kapcsolatos.

A jövedelmezőség meghatározását 2022 nyarán kezdték el, és a tervek szerint az év végéig be is fejezik.

2022 nyarán a Stora Enso bejelentette, hogy a Northvolt-tal közösen “teljes egészében európai nyersanyagokból készült akkumulátort” tervez. Októberben együttműködési megállapodást kötöttek a norvég Beyonderrel a mesterséges keményszén felhasználásának optimalizálására.

‘Ha minden jól megy, 2023-ban megkezdődik egy kereskedelmi méretű gyártóüzem építése. A gyártás és a bővítések majd 2025 után kezdődnének meg’ – mondja Kyckling.

A fosszilis grafitot felülmúlja

Joggal feltételezhető, hogy nagy lesz a kereslet a mesterséges keményszén iránt, mivel számos jó tulajdonsággal rendelkezik az akkumulátorokban hagyományosan használt grafithoz képest. A Lignode-akkumulátor akár 2-3-szor gyorsabban tölthető, mint a hasonló, grafitból készült akkumulátor, és nagyobb az energiasűrűsége is. Ez azt jelenti, hogy nem kell olyan gyakran tölteni, így kevesebb töltőállomásra és kapcsolódó berendezésre van szükség.

A grafit akkumulátorokhoz képest a maximális kisütési sebesség gyorsabb, ami akkor hasznos, ha az energiaigény hirtelen csúcsra jár.

Az akkumulátor hideg körülmények között felülmúlja versenytársait. Az akkumulátorban használt grafit minden egyes töltéskor 6-7 százalékkal duzzad, míg a mesterséges keményszén csak 1-2 százalékkal. A Lignode akkumulátor így többször tölthető.

A környezetvédelmi előnyök nyilvánvalóak. A grafit 95 százalékát Ázsiában, nagyrészt Kínában bányásszák. Mérgező, és a bányászati körülmények gyakran rendkívül megkérdőjelezhetőek. Az elektromos autók szén-dioxid-kibocsátásának fele az akkumulátorból származik. Az akkumulátor 50-100 kilogramm grafitot tartalmaz, és ha ezt megújuló, nem mérgező és könnyű, mesterséges keményszénnel helyettesítenénk, az jelentősen csökkentené az autók szénlábnyomát.

A lignin számos felhasználási módja

Az akkumulátorban lévő anódanyag térfogata 10-15-ször nagyobb, mint a lítiumé, így a jövőben több értelme lenne faakkumulátornak nevezni azokat. A mesterséges keményszén használata az akkumulátort hosszú távú széntárolóvá alakítja.

A használat után az elektromos autóból származó keményszén akkumulátor újrahasznosítható, például szélturbina melletti állandó energiatárolóként. Az akkumulátor tulajdonságai az elöregedés ellenére is megfelelőek lesznek az éveken át tartó tárolóhasználathoz, és a benne lévő szén évtizedekig ki lesz zárva a légkörből.

A fában a lignintartalom annak körülbelül egyharmada, és a cellulóz után ez a leggyakoribb természetes bioanyag. A világ cellulózgyáraiból származó lignin melléktermék mennyisége évente mintegy 50 millió tonna, de ennek csak mintegy két százalékát dolgozzák fel.

Jelenleg a lignint az aszfaltban az olajalapú bitumen helyettesítésére, valamint például ragasztók előállítására használják – nem csoda, hiszen természetes rendeltetése a sejtek összetartása, ami lehetővé teszi a fák és más fás szárú növények egyenesen (függőlegesen) tartását. Egyéb felhasználási területei közé tartoznak a festékek és számos speciális vegyi anyag. A ligninből szénszálakat is lehet gyártani, amelyekből a szélturbinák lapátjai és az utakat védőburkolat nélkül használók járművei készülhetnek.

Forrás: forest.fi 2023-01-19
Írta: Hannes Mäntyranta;
angolra fordította: Heli Mäntyranta
Fatájolta: MM

Megjegyzés:

Ismereteim szerint a cellulózgyárakban a keletkező szennylúgot besűrítik, és a technológiai hő és egy ideje elektromos áram előállítására elégetik. Úgy tűnik, hogy az energia-hatékonyabb gyártással adódik a besűrített lignin felesleg. Ugyanakkor érdekes lesz majd, hogy adott cellulózüzem a ligninjének keményszénné alakításából és így akkumulátorokhoz eladásából, vagy energiatermelésre felhasználásából nyerheti-e a nagyobb hasznot. Ha ez a finn innováció – tegyük fel – elterjed a világban, az akár érdekes változást hozhat majd a fafelhasználásban, de ez még odébb van. (MM)

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Előző cikk

Díjnyertes faépület tanúsított faanyagból

Következő cikk

Német erdőtámogatási program



Stihl
(x) hirdetés
Kapcsolódó bejegyzések
Tovább

Fűrészüzemi tűzeset

Több mint öt órán keresztül küzdöttek az égő és izzó faforgáccsal a tűzoltók Kapuváron, egy fatelepen szombaton. A…