Kde vzít kobalt

Elektromobilová budoucnost se přibližuje mílovými kroky; podle předpovědí ekonomických analytiků by mohla být okolo roku 2040 třetina všech automobilů poháněna bateriemi. Většina těchto vozidel spoléhá na lithiové baterie, a proto se vynořují obavy, zda světová těžba lithia udrží tempo s poptávkou. Velkou starost ovšem představuje i další kov – kobalt, jak v říjnu minulého roku uvedli vědci ve svém článku v časopisu Joule.

„Nejlepší katody (záporné elektrody) lithiových baterií do jedné obsahují kobalt – a jeho produkce je omezená,“ říká vedoucí studie Elsa Olivetti, materiálová vědkyně a inženýrka na Massachusettském technologickém institutu. Olivetti a její kolegové vypočítali, jak velký nedostatek kobaltu může hrozit, pokud produkce elektrických vozidel nabere očekávané obrátky – a zjištění jsou alarmující.

Katody lithiových baterií se vyrábějí z vrstev oxidu lithného, který obsahuje určitou kombinaci kobaltu a dalších kovů. Unikátní atomové vlastnosti kobaltu umožňují katodám pojmout velké množství energie do malého objemu a pomáhají udržovat vrstevnatou strukturu katod.

Olivetti a její kolegové extrapolovali trendy v dodávkách lithia a kobaltu přes rok 2024. Aby mohli vypočítat výslednou hodnotu, vytvořili dva scénáře založené na odhadech pomalého nebo rychlého růstu používání baterií v elektrických vozidlech a nositelné elektronice.

Zjistili, že lithium zřejmě při běhu na dlouhou trať nebude omezujícím faktorem. Ale i při velmi konzervativním odhadu 10 miliónů prodaných elektrických vozidel v roce 2025 by mohla poptávka po kobaltu dosáhnout 330 000 tun, zatímco dostupná produkce v té době by byla nanejvýše 290 000 tun.

Kobalt je vedlejším produktem při těžbě mědi a niklu, takže jeho produkce závisí na poptávce po těchto kovech. Navíc se více než polovina světových zásob kobaltu nachází v politicky nestabilní Demokratické republice Kongo.

Recyklace lithiových baterií je složitá a provádí se jen zřídka. „Ani produkce rychlejším tempem a za lepší cenu nepřinese podstatné zlepšení situace dříve než 10 let po masivním vstupu elektrických vozidel na trh,“ říká Linda Gainesová, analytička transportních systémů v Národní laboratoři Argonne, která nebyla do práce zapojena.

Naději však skýtají katody s novým chemickým složením. Nedávno vyvinutý materiál s vysokým obsahem niklu sníží poptávku po kobaltu, říká Gainesová. Vyvíjejí se také katody bez kobaltu a vědci doufají, že je dovedou do podoby vhodné pro praxi.

— Prachi Patel