ABD Çin'e karşı batarya yarışını tuzla kazanmak istiyor

ABD ve Çin, enerji güvenliği alanında yüksek riskli bir yarış içindeler. Bu yarış, sofra tuzunda bulunan sodyumdan yapılan pillerle ilgili. Her iki ülkede de araştırmacılar ve şirketler, cep telefonlarından enerji şebekelerine kadar her şeyi çalıştıran lityum-iyon pillerden farklı bir malzeme ile çalışan piller üretmek için yoğun çaba sarf ediyor. Bu yeni piller, ticaret gerilimlerinin tırmandığı bir dönemde, ABD’nin elektrik depolama ihtiyacının kritik bir noktaya ulaştığı bir süreçte Çin’in pil üretiminde neredeyse tekel konumunu kırabilir.

Yeni pil teknolojisi, lityum yerine sofra tuzundan üretilen soda külü adı verilen bir sodyum bileşiği kullanıyor. Lityumdan farklı olarak sodyum her yerde kolayca bulunabiliyor. ABD için önemli bir avantaj da Çin’in soda külünü tuzdan sentezlemek zorunda kalırken, ABD’de bu bileşiğin bol ve ucuz olması. ABD, dünya rezervlerinin yüzde 92’sine sahip olarak bu alanda "Sodyum’un Suudi Arabistan’ı" olarak nitelendiriliyor.

İki kez başarısız oldular

ABD, daha önce ülkeyi pil üretiminde lider yapma girişiminde iki kez başarısız oldu. Ancak bu kez daha iyimserler; çünkü mevcut yönetim tarafından yürürlüğe konulan teşviklerle desteklenen ve gelecek yönetimin tarifelerini bekleyen iki partili bir politika yapıcı grubu ile iş birliği yapıyorlar.

ABD’nin gelecekte ihtiyaç duyacağı büyük miktarda pilin güvence altına alınması kritik önem taşıyor. Elektrikli ulaşım geçişi ve batarya depolamasının enerji şebekelerinin güvenilirliğinde oynayacağı temel rol göz önüne alındığında, bu teknoloji ABD’ye üçüncü bir şans sunuyor.

Altı ulusal laboratuvar ve sekiz üniversiteden oluşan bir konsorsiyum, bu teknolojiyi ilerletmek için Enerji Bakanlığı’ndan 50 milyon dolarlık bir hibe aldı. Sodyum-iyon piller, lityum-iyon pil teknolojisine kıyasla daha dayanıklı ve potansiyel olarak daha güvenli. Ancak sodyum-iyon pillerin daha büyük ve ağır olması dezavantaj yaratıyor.

Bu yeni pilin savunucuları, boyut ve ağırlık dezavantajlarının sabit batarya uygulamalarında önemli olmadığını belirtiyor. Örneğin, güneş enerjisi ve rüzgar enerjisini depolayıp enerjiye ihtiyaç duyulduğunda şebekeye geri veren büyük bataryalar için ideal olacağı düşünülüyor. Araştırmacılar, nihayetinde elektrikli araçlarda kullanılabilecek kadar küçük ve hafif sodyum-iyon piller üretebileceklerini ifade ediyor.

Daha güvenli piller

Bu, daha güvenli ve daha ucuz elektrikli araç pillerine yol açabilir. Ayrıca bu piller daha geniş bir sıcaklık aralığında çalışarak, geleneksel lityum-iyon pillerin soğuk hava koşullarında yaşadığı menzil sorununu aşabilir.

Argonne Ulusal Laboratuvarı enerji depolama araştırmaları direktörü Venkat Srinivasan, ABD’nin sodyum-iyon pil teknolojisine ulusal güvenlik adına öncelik vermesi gerektiğini vurguluyor. Lityum-iyon pillerin tedarik zincirleri neredeyse tamamen Çin üzerinden geçiyor. Çin, kritik minerallerin rafinajında ve tamamlanmış hücrelerin üretiminde baskın durumda.

Bu tehdit, Çin’in elektrikli araçlar ve yenilenebilir enerji altyapısı için kritik minerallerin ihracatını defalarca kısıtlamasıyla daha da belirginleşti. Nadir toprak elementlerinin ihracatını yasaklayan Çin, lityum-iyon pil üretimi için hayati olan grafit ihracatını da kontrol altında tutuyor.

Bataryalara olan bağımlılık arttıkça, Çin’in diğer ülkeler üzerinde 1970’lerdeki OPEC’in sahip olduğundan daha fazla güç kazanma riski bulunuyor. ABD, lityum-iyon pillerdeki ilk atılımlarda ve bu kimyanın daha uygun maliyetli hale getirilmesinde Çin’e liderliği kaptırmıştı.

Denver merkezli Peak Energy CEO’su Landon Mossburg, ABD’nin yeterince hızlı hareket edebilirse Çin’den bağımsız bir batarya temelli enerji bağımsızlığı kurabileceğini belirtiyor. Peak Energy, sodyum-iyon pillerini ABD’de enerji depolama için kullanmayı planlıyor ve 2025’te bazı küçük pilot tesisler kurmak için sözleşmeler imzaladı.

ABD, dünya çapında büyük miktarda doğal sodyum karbonat (soda külü) rezervine sahip. Soda külü sentezlenebilir, ancak ABD’de doğrudan madenlerden çıkarılması daha ucuz. Her yıl çıkarılan soda külünün yarısı cam üretiminde kullanılıyor.

Şu anda Çin, ticari ölçekte sodyum-iyon piller üreten tek ülke konumunda. Bu nedenle Mossburg’un şirketi, adını açıklamadığı bir Çinli ortakla pil hücrelerini satın alıyor ve bu teknolojiyi öğrenmeye çalışıyor. Mossburg’un hedefi, ABD’de bir fabrika açmak ancak bunun yıllar alacağını ifade ediyor.