Dok svijet ubrzano prelazi na električna vozila, litij je godinama bio jedan od najvažnijih metala u toj velikoj energetskoj transformaciji. Međutim, sve veća potreba za baterijama, problemi s lancima snabdijevanja, ekološke posljedice eksploatacije i geopolitička koncentracija proizvodnje otvaraju pitanje koje bi moglo obilježiti budućnost automobilske industrije, može li magnezij postati nova velika nada za električna vozila?
Prema tekstu koji je objavio Euronews, magnezij se sve ozbiljnije razmatra kao potencijalna alternativa litiju. Razlog je jednostavan, magnezij je široko rasprostranjen, relativno jeftin i u određenim aspektima može ponuditi prednosti koje litij teško može pratiti.
Litij je danas temelj većine modernih električnih automobila zahvaljujući litij ionskim baterijama koje nude visoku gustoću energije, relativno malu masu, brzo punjenje i dug vijek trajanja. Upravo su te karakteristike omogućile razvoj električnih vozila s dometom i performansama koje su prije samo nekoliko godina bile teško zamislive.
Ipak, put do novih rudnika litija može trajati više od decenije. Prema navodima Euronewsa, prosječno je potrebno između 16 i 18 godina od otkrivanja nalazišta do početka proizvodnje. Dodatni problem predstavljaju složene procedure izdavanja dozvola, veliki troškovi, potrošnja vode i ekološke posljedice rudarenja.
Tu na scenu stupa magnezij. Magnezij je jedan od najčešćih elemenata na Zemlji, a nalazi se i u morskoj vodi i u tlu. Njegova velika dostupnost mogla bi dugoročno smanjiti pritisak na globalno snabdijevanje sirovinama potrebnim za proizvodnju baterija.
Posebno je zanimljivo ponašanje magnezijevih iona. Dok litijev ion nosi naboj plus jedan, magnezijev nosi naboj plus dva. To znači da jedan magnezijev ion može prenijeti dvostruko veći električni naboj, što u teoriji otvara mogućnost stvaranja baterija koje bi mogle skladištiti veliku količinu energije u kompaktnijem prostoru.
Još jedna potencijalna prednost odnosi se na sigurnost. Magnezij ne stvara dendrite, sitne strukture koje se mogu formirati u određenim litijskim baterijama i koje mogu izazvati kratke spojeve. Zbog toga bi magnezijeve baterije u određenim konfiguracijama mogle ponuditi dodatni nivo sigurnosti.
Ali, iako zvuči obećavajuće, magnezij još nije spreman da preko noći zamijeni litij.
Najveći problem predstavlja sporo kretanje magnezijevih iona kroz materijale baterije. To može dovesti do sporijeg punjenja i slabijih performansi kada je potrebna velika količina energije u kratkom vremenu. Problem je posebno izražen pri brzom ubrzanju i niskim temperaturama, što predstavlja ozbiljan izazov za električne automobile.
Dodatni problem je elektrolit, odnosno materijal kroz koji se ioni kreću unutar baterije. Naučnici još uvijek traže rješenje koje bi omogućilo efikasan transport magnezijevih iona bez neželjenih hemijskih reakcija i oštećenja unutrašnjih komponenti baterije. Ni pronalazak odgovarajućeg katodnog materijala nije jednostavan.
Zbog toga su magnezijeve baterije za sada uglavnom u fazi istraživanja i razvoja. Ipak, veliki proizvođači automobila već eksperimentišu s različitim hemijama baterija koje uključuju veći udio mangana ili druge materijale koji bi mogli smanjiti zavisnost od klasičnih litijskih sistema.
Kompanije poput MG, General Motorsa, LG Energy Solutiona i Toyote već rade na različitim tehnologijama koje bi mogle promijeniti način na koji izgledaju baterije budućih električnih automobila. Toyota, prema navodima Euronewsa, provodi i dugoročna istraživanja magnezija kao moguće alternative standardnoj litijskoj hemiji.
Ipak, magnezij vjerovatno neće jednostavno izbrisati litij iz automobilske industrije. Mnogo je realniji scenario u kojem će se različite tehnologije razvijati paralelno, dok će proizvođači birati odgovarajuću hemiju baterija zavisno od namjene vozila, cijene, dometa, brzine punjenja i sigurnosti.
Litij je već izgradio ogromnu industrijsku infrastrukturu i ima višegodišnju prednost u razvoju baterija. Magnezij tek treba dokazati da može savladati svoje najveće tehničke prepreke.
Ipak, ako naučnici uspiju riješiti problem sporog kretanja iona i pronađu stabilne elektrolite i katodne materijale, magnezij bi mogao postati jedan od najvažnijih materijala nove generacije baterija.
Zato pitanje više nije samo može li magnezij zamijeniti litij, već koliko će brzo tehnologija uspjeti pretvoriti njegove teorijske prednosti u stvarnu prednost na cesti.
