Batterierna använder just nu en organisk elektrolyt, grafit och någon form av litiummetallkoboltoxid som elektroder. Grafit är ju rent kol och det finns det gott om. Litium är ett av jordens vanligaste ämnen och kan brytas som mineral eller upparbetas från havsvatten och geotermiska brines (saltlösningar). Brytningen sker inte alltid snyggt, som med så många andra saker, men framförallt geotermiska brines är intressanta eftersom man kan pumpa upp den överhettad och koncentrerad och använda överskottsvärmen till att göra tillverkningsprocessen energineutral. Nya brine-upparbetningar projekteras i Nord- och Sydamerika och Tyskland.(1)
Kobolt får väl anses det mest problematiska just nu. Det är förvisso ett viktigt spårämne för allt levande (finns i vitamin B12 bland annat), men är giftigt vid högre exponeringar. Det mesta utvinns just nu i Kongo under mycket tveksamma former arbetsmiljömässigt. Det finns dock brytbar kobolt på fler håll i världen då det är ganska vanligt förekommande tillsammans med t.ex. kopparfyndigheter. Arbetsmiljöproblemen i Kongo älskar elektrifieringsmotståndare att påpeka, så till den milda grad att alla avgaser som släpps ut i stadskärnor globalt från fossilbilar och förgiftar tillvaron för miljarder människor och alla de negativa effekter och utsläpp som är förknippade med oljeutvinning bleknar i jämförelse med ett par gruvor i Kongo. Att gruvproblematiken är ett lokalt miljö- och arbetsmiljöproblem medans avgasutsläppen runt om i världen är ett globalt problem talar ju ytterligare till elektrifieringens fördel. Sen att mer kobolt fortfarande går till mobiltelefonbatterier (2) är överhuvudtaget inget problem uppenbarligen. Jag har då aldrig sett en fossilekonomianhängare avstå sin mobiltelefon i solidaritet med afrikanska gruvarbetare.
Utvinningen av kobolt kommer att mångfaldigas när elbilsboomen tar fart, så det är ett reellt problem så klart, det är inte så jag menar. Lösningen är fyrfaldig, fasa ut kobolt ur batterier genom innovation, återvinn batterier för att fortsätta använda samma koboltpool när halterna i nya batterier sjunker, förbättra arbetsförhållandena i Kongo och utvinn på fler håll i världen (med fördel från slagg t.ex. från tidigare koppargruvor).
Ren litiumkoboltoxid använder procentuellt sett väldigt mycket kobolt i katoden (60%) och användas framförallt till mobiltelefoner, laptops, kameror, etc. Den typen av cell lider av ganska kort livslängd (som vi alla vet) och förbrukar väldigt mycket kobolt. För elbilsbatterier så är de vanligast förekommande celltyperna, NMC (katod baserad på litium mangan koboltoxid), NMC-LMO (NMC blandat med litium manganoxid), NCA (katod baserad på litium kobolt aluminiumoxid) och LFP (katod baserad på litium järn fosfatoxid). NMC och NMC-LMO är den kemin som används av nästan alla biltillverkare (t.ex. VAG, BMW, GM, Toyota, Mitsubishi, Daimler, Renault och Nissan), medan NCA endast används av Tesla och LFP av några kinesiska tillverkare.(3)
Tesla (Panasonic) har sänkt sin halt kobolt till 3% genom att använda NCA-elektroder (Nickel, Cobalt, Aluminium) med mycket liten andel kobolt. VAG (t.ex. nya id.3) använder NMC med högre halter kobolt (12%) så när de rampar upp produktionen ökar problemen mångfalt (4). Kobolt är viktigt i dagens teknologi för säkerhet och stabilitet i batteriet, men helt nya batteriteknologier som fastfasbatterier kan förhoppningsvis fasa ut ämnet snart.
Vad man kan säga som avslutning är att batteriteknologi inte per definition måste utgöra ett miljöhot även om tekniken inte är framme än. Lite innovation till så är jag övertygad om att vi har väldigt miljövänliga batterier. Att därför välja att inte gå framåt alls och stanna i fossileran p.g.a. några gruvor i Kongo håller inte resonemangsmässigt. Fossilbränslen är en ändlig resurs och kommer ta slut och att hålla på att elda biobränslen kräver per definition att produktiv area (åkerarealer eller skogsarealer) tas i anspråk i mycket stor omfattning. Då tillgången till dessa är begränsade så tror jag mer på batteriteknologi, elektrifiering och förnyelsebar energi producerad på annars icke-produktiva arealer (tak, öken, hav).
1) https://finfeed.com/…/explainer-overview-direct-lithium-ex…/
2) https://www.globalenergymetals.com/cobalt/cobalt-demand
3) Ruiz V., Standards for the performance and durability assessment of electric vehicle batteries – Possible performance criteria for an Ecodesign Regulation, EUR 29371 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2018, ISBN 978-92-79-94179-5, doi:10.2760/24743, JRC113420. http://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/JRC113420/kjna29371enn.pdf
Electrified 