Energiaren Nazioarteko Agentziak (IEA, ingelesezko sigletan) behin baino gehiagotan ziurtatu du datozen 25 urteetan aurrekaririk gabeko baterien eskaria hazi egingo dela, energia berriztagarrien eta auto elektrikoaren erabilera zabaltzearen ondorioz, besteak beste.

Epe ertainean energia biltegiratzeko sistema horiek izango duten eskaeraren berri izateko, 2019an auto elektrikorako baterien eskaria 80 GWh-koa izan zen guztira. Bada, nazioarteko erakunde horren arabera, auto elektrikorako baterien eskaria 3.000 GWh-tik gorakoa izango da 2030erako (40 aldiz handiagoa), eta 9.000 GWh-ra iritsiko da 15 urte barru (gaur egun eskatzen dena baino 120 aldiz handiagoa).

Datuen ikusgarritasuna zuzenean lotuta dago datorren berriztagarrien olatuarekin (250 aldiz handitzea aurreikusten da, eta 2.000 GWh-ra iritsiko da 2040rako), baina, espero daitekeen bezala, baterien eskariaren iturri nagusia ibilgailu elektrikoari lotutako sektorea da.

Biltegiratze egonkorrerako energia-eskaria gehien haziko denez, litio-ioien baterien industrializazioarekin lotzen diren konplexutasunekin batera, beharrezkoa da bateria-teknologia berriak garatzea, aipatutako litio-ioneko bateria hegemonikoak osatzeko.

Horretarako, sodio-ioien bateriak litioan oinarritutako teknologia bezain baliozkotzat jotzen dira, biltegiratze egonkorraren eremu zorrotz baten energia-eskaria hornitzeko (ibilgailu elektrikoa kargatzeko puntuak, autokontsumoa, argiztapena, energia berriztagarriak).

Bi teknologien arteko harmonia perfektua ulertzeko, garrantzitsua da, lehenik eta behin, sodio-ion baterien indargune nagusiak zein diren laburbiltzea. Behin ezagututa, errazagoa izango da industriak zein erronkari egin beharko dion aurre planteatzea eta, bereziki, erronka horiek nola gainditu planteatzea.

SODIO-ION BATERIEN INDARGUNEAK

1. Litioa (Li) eta sodioa (Na), taula periodikoaren barruan, metal alkalinoen talde berekoak dira. Horrek esan nahi du oso antzeko propietate kimikoak, teknologikoak eta errendimendukoak dituztela, eta, halako baterien fabrikazioa industrializatzen hasteko, litiozko ioien bateriak fabrikatzeko erabiltzen diren azpiegiturak aprobetxa daitezkeela. Horrela, teknologia horren industria-ekoizpena maximizatuz, dagozkion eskala-ekonomiak lortuko lirateke, industrializazio-kostuak dakarren oztopo handia ahalik eta gehien minimizatuz.
   
   
2. Litio-ioneko bateriak egiteko erabiltzen diren materialak kritikotzat jotzen dira. Europak garapen jasangarrirako planteatzen duen helburu nagusietako bat horrelako lehengai kritikoen erabilera murriztea da (CRM ingelesez). Horiek, gero eta urriagoak izateaz gain, azpigaratutako edo gatazkan dauden herrialdeetan daude, eta merkatu hori finantzaketa- eta aberasteko bide gisa erabiltzen dute. Sodio-ioien bateriek, aldiz, material iraunkorrak erabiltzen dituzte, naturan oso ugariak eta kostu txikikoak.
   
   
3. Sodio-ion bateriek, horiek osatzen dituzten elementuen propietate kimikoengatik, kostu txikiko energia biltegiratzeko sistema segurua eta, esan dugun bezala, jasangarria ematen dute. Ezaugarri horiek guztiek, adibidez, energia berriztagarriak biltegiratzeko oso teknologia egokia bihurtzen dute. Litio ioien baterien propietateak, bestalde, egokiak dira ibilgailu elektrikoarentzat (hein handi batean, dentsitate energetiko handiari esker).

Bestalde, sodio-bateriek aurre egin beharreko erronka nagusietako bat osagaien merkatua garatzeko beharra da. Gaur egun, gutxi dira lehengai hori eraldatu eta baterien industriarako formatu egokia emateaz arduratzen diren fabrikatzaileak -2 edo 3 hornitzaile munduan-. Gaur egun, E-lyte enpresa europarra Europan sodioa eraldatzen diharduen eragile nagusietako bat da; hala ere, Asiako merkatuetatik dator. Horregatik, Europan teknologia hori industrializatzeko, beharrezkoa da "Battery Grade" sodioa ekoizten duten aliatu europar gehiago eta hobeak izatea.

Horrekin argi geratzen da, espero den energia-eskaera handiaren aurrean, merkatuan dauden alternatibak zenbat eta gehiago izan, orduan eta errazagoa dela elkarren artean osatzea, energia-beharrak hornitzeko.

Beraz, eta azken hilabeteetan sodio ioien bateriei lotutako teknologietan lanean ari diren nazioarteko enpresek iragarpen oparoak egin dituzten arren, oraindik ere ikertzen jarraitu behar da, litioan oinarritutako teknologien osagarri izateko. Horrela, merkatuko eskari gero eta handiagoari aplikazioetan aurre egiteko gai diren konponbide oso lehiakorrak lortuko lirateke.

Beheko irudian ikus daitekeenez, bi teknologien arteko osagarritasuna etorkizun handikoa da. Sodio-ioneko teknologien garapenak eta industrializazioak aurreikusten dute sodio-bateriak litio-baterietara iristen ez diren tokietara irits daitezkeela, eta alderantziz.

JARDUERA ZIENTIFIKOA: ERRONKARI AURRE EGITEKO GAKOA

Zorionez, horrelako teknologien inguruan merkatuek gero eta interes handiagoa dute, eta horrek zuzeneko itzulpena egiten du helburu horretarako ikerketa-jardueraren bilakaeran.

Eta azken 20 urteetan, sodio-ioneko baterien arloan patentatutako ikerketa-jardueraren % 50 baino gehiago Txinan erregistratu den arren ( % 52,71), ondoren Japonian ( % 16,39) eta AEBn ( % 12,7), Europa ere norabide horretan aurrera egiten hasi da, Asiako merkatutik gero eta independenteagoa izateko helburuarekin.

Nazioartean, aipatzekoa da CATL Asiako erraldoiak alor horretan egindako lana. Txinako eta Alemaniako lantegietan garatuko den sodio-ion baterien bigarren belaunaldiaren iragarpena mugarria izan da enpresarentzat zein industriarentzat, oro har. Bigarren belaunaldi honek benetako iraultza teknologikoa suposatzen du, 200 kWh/kg-ko dentsitate energetikoa lortzea espero baita, hau da, lehen aldiz litio-ion bateria baten balioetara benetan hurbiltzea. Bien bitartean, enpresa lehen belaunaldiko bateriak ekoizten ari da, 160 kWh/kg-ko dentsitate energetikoarekin, eta datorren urtean merkaturatzen hastea espero da.

Hala ere, trantsizio energetikoranzko bidean, aktore txikienen papera ere garrantzi handikoa bihurtzen da. Bere jarduera zientifikoari eta elektrifikazioaren aldeko konpromiso eta apustu sendoari esker, aurrerapen garrantzitsuak egiten ari dira arlo horretan. Adibidez, Natron Energy enpresak (AEB) edo CIC energiGUNE ikerketa-zentroak.

Alde batetik, Natron Energyk asmo handiko proiektu teknologikoa aurkezten du, telekomunikazioetarako eta datu-zentroetarako baterien garapenean oinarrituta. Hala ere, enpresaren asmoa da aplikazioak hirugarren fase batera hedatzea etorkizunean: mugikortasun elektrikora. Bateria horien berezitasuna elektrolito urtsua erabiltzea da, energia-dentsitate txikiagoa emanez, baina potentzia-dentsitate handiagoak lortzea ahalbidetuz, ziklatuan egonkortasun handiarekin, seguruagoak eta iraunkorragoak izateaz gain.

Joan den maiatzean akordio batera iritsi ziren tentsio txikiko baterien teknologia aurreratuak, Clarios International Inc., munduko liderrarekin, 2023an sodio-ioneko bateriak masan ekoizteko. Ekintza estrategiko horrek erakusten du sodio ioien baterien merkatua industrializaziorantz doala. Are gehiago, nahiz eta 2021ean enpresa amerikarra lehen produktu bat merkaturatzen hasi zen (BlueTray 4000), oraingo honetan sodio-ioneko baterien eskalatze masiboarekin lehen kontaktua izan da, esan bezala, aldez aurretik litio-ioneko bateriak mihiztatzeko erabiltzen zen makineria aprobetxatuz, kostuak murrizteko eta merkatuan sartzea arintzeko.

CIC energiGUNEn, merkatuaren beharrei erantzuteak duen garrantziaz jabetuta, energia biltegiratzeko irtenbiderik onenak eskaintzen ditugu, industria-sarearen lehiakortasuna hobetzeko. Gure ikertzaile-taldeak teknologia hori ezagutzen du (planorik funtsezkoenetik hasi eta eskala handiko kontzeptuaren probaraino), eta materialen propietateak garatu, diseinatu eta optimizatu nahi dituzte, sodio ioien baterien prestazioak zehaztuko dituzten terminoetan, hala nola energia-dentsitatea, potentzia edo ziklagarritasuna, besteak beste. Hori guztia jasangarritasuna, birziklapena eta ekonomia zirkularra bezalako maximoekin, etorkizuneko erronkei aurre egiteko, egungo erronkak betetzen diren aldi berean.

Horren isla dira CIC energiGUNE lantzen ari den bi proiektuak, teknologia horren ezaugarriei eta errendimenduari buruz ikertzen jarraitzeko: TOPSIDES eta NIB-MOVE. Lehenengoa Estatuko Ikerketa Agentziaren I+G+b Programaren barnean dago, eta egoera solidoan dagoen metal-sodio bateria bat garatzen du, tentsio handiko katodoak eta PET plastikozko hondakinetatik lortutako anodo alternatibo "berdeak" dituena.

Bestalde, NIB-MOVEk – Zientzia eta Berrikuntza Ministerioak finantzatua, I+G+b erronkak programaren barruan – Sodioan oinarritutako energia elektrokimikoa biltegiratzeko teknologien hurrengo belaunaldirako materialak identifikatzea du helburu.

CIC energiGUNE bezalako konpainiek eta ikerketa-zentroek sodio-ioien baterien alde egindako apustu hori, era berean, merkatuak berak teknologia horri buruz duen ikuspegian islatzen da. Are gehiago, CIC energiGUNEren sare sozialetan egin berri den inkesta batean ikus daitekeenez, hari erantzun zioten erabiltzaileen % 60k baino gehiagok uste du sodioa dela litio hegemonikoa osatzeko etorkizun handieneko teknologia.

Aurreikuspen hori Deloitte bezalako aholkularitza-enpresek partekatzen dute; izan ere, azken txostenetako batean, sodio-ioien baterien merkatuaren eskaria % 671 baino gehiago handitzea aurreikusten du 2025erako. Hau da, aplikazio egonkorrekin lotutako merkatu-kuotaren % 75.