Věčné chemikálie na ústupu. Nový typ baterie slibuje čistší budoucnost

Místo na výkon bychom se měli zaměřit na škodlivost

Většina dnešních výzkumů nových druhů baterií se soustředí na to, jak zvýšit hustotu energie, prodloužit životnost nebo zrychlit nabíjení. Být první na trhu je pro řadu výrobců důležitější než řešit potenciální škody, které mohou baterie elektromobilů způsobit o roky nebo desetiletí později. Bateriová revoluce však může také znamenat méně chemie, která zůstává v přírodě navždy.

V bateriích se totiž často vyskytují tzv. věčné chemikálie (PFAS), které představují zásadní ekologický problém. „Abychom uspokojili naše potřeby jako společnost v oblasti elektromobilů a skladování energie, přicházíme s dalšími environmentálními výzvami,“ uvedl v blogovém příspěvku Chibueze Amanchukwu, docent molekulárního inženýrství na University of Chicago a dodal: „Vidíte to dilema?“

Výzkumníci z Pritzker School of Molecular Engineering na University of Chicago však přichází s průlomem. Vyvinuli alternativní „nefluorovaný“ elektrolyt bez PFAS, který nejen eliminuje škodlivé látky, ale zároveň přináší vyšší energetickou hustotu a lepší výkon při extrémních teplotách (cyklování od 15 °C do –40 °C). Kapacitu si tyto články drží i po desítkách cyklů. Ačkoli je nový typ baterie zatím v laboratorní fázi, výsledky ukazují směr, kterým by se mohl vývoj ubírat.

Tichá hrozba s vážnými dopady na zdraví

PFAS, neboli per- a polyfluorované látky, plní v bateriích roli stabilizačních složek, které zajišťují dlouhou životnost. Současný trend v bateriových technologiích proto velí navyšovat množství fluorovaných látek. Jenže jakmile se baterie dostanou na konec životního cyklu, začínají být tyto chemikálie vážnou ekologickou zátěží. Recyklační procesy s PFAS neumí bezpečně zacházet, což zvyšuje riziko kontaminace vody a půdy.

Množství vyřazených baterií, které bude nutné recyklovat, přitom s nárůstem počtu elektromobilů exponenciálně poroste. Podle McKinsey & Company vzroste celosvětová poptávka po lithium-iontových bateriích z 700 GWh (2022) na 4,7 TWh do roku 2030. Pokud by se podařilo PFAS ze složení baterií odstranit, celý cyklus – od výroby až po recyklaci – by se stal výrazně šetrnějším pro životní prostředí.

Nejde však pouze o problém baterií elektromobilů. PFAS tvoří rozsáhlou skupinu tisíců chemikálií, které se vyskytují nejen v bateriích, ale také v běžných výrobcích jako jsou obaly na fast food, šampony, hasicí pěny nebo sportovní oblečení. Díky své schopnosti odpuzovat vodu a tuky zabraňují přichytávání jídla na pánve či promočení bund.

Tato voděodolnost současně způsobuje, že se v přírodě prakticky nerozkládají. Byly nalezeny ve vodě, půdě, ovzduší i v krvi lidí a zvířat po celém světě. Některé druhy PFAS jsou spojovány s vývojovými poruchami u dětí, sníženou plodností, vyšším rizikem rakoviny a oslabenou imunitní reakcí.