NAŠ KALCIT BOLJI OD LITIJUMA: Na dve lokacije na jugoistoku Srbije pronađena velika nalazišta plemenitog metala i minerala kalcijuma

Velike rezerve nalaze se u ovim delovima Srbije, a kalcit nam je značajan zbog obnovljivih izvora energije.

Inače, svetska istraživanja pokazuju da zbog ograničene ponude sirovina, kao i bezbednosnih pitanja, litijum-jonske baterije se bore da zadovolje globalnu potražnju.

Jedna alternativa je kalcijum baterije. U poređenju sa litijum-jonima, kalcit može da isporuči dvostruko više elektrona po jonu između elektroda. Dakle, kalcijumske baterije mogu ponuditi više kapaciteta od litijumskih baterija.

Međutim, nedostatak odgovarajućih elektrolita ima ograničeno istraživanje. Ranije su se problemi javljali sa elektrolitima kalcijumskih baterija, uključujući visoke radne temperature i lošu stabilnost. Naučnici su nedavno stvorili novi elektrolit koji ima impresivna elektrolitička svojstva i prvi put koristili su ga za proizvodnju kalcijumskih baterija na sobnoj temperaturi. Ovo novo jedinjenje predstavlja značajan korak ka postlitijumskom skladištenju energije.

Prema rečima Milice Vujković, više naučne saradnice Fakulteta za fizičku hemiju, svima je poznato da litijum-jonske baterije dominiraju u polju visoke tehnologije usled velike količine energije, koju mogu da skladište i da je isporuče prilikom upotrebe.

- Međutim, ograničavajući problemi litijuma u pogledu cene, toksičnosti i pre svega organičenih resursa, pomeraju fokus istraživanja ka pronalaženju alternativnih rešenja - objašnjava Vujkovićeva.

- Naime, naučnici širom sveta, uključujući i istraživače u Srbiji, rade na razvoju baterija i materijala koji bi mogli da zamene litijum-jonsku tehnologiju, a bile bi bazirane na prirodno zastupljenijim elementima kao što su natrijum, kalcijum, aluminijum, magnezijum i cink.

Kako kaže, ukoliko dođe do masovne upotrebe električnih automobila, potražnja za litijumom će da premaši ponudu, i alternativni sistemi za skladištenje energije će biti neophodni. Baterije na bazi kalcijuma mogu da budu obećavajuće jer je kalcijum (Ca) mnogo zastupljeniji od litijuma, ima redoks potencijal blizak litijumu (omogućuje veliki napon baterijskoj ćeliji) i sadrži dvostruko naelektrisanje koje može teorijski da omogući baterijskoj ćeliji veći kapacitet u odnosu na litijum.

- Sa druge strane, eksperimentalna istraživanja u vezi razvoja materijala i elektrolita za kalcijum-jonske baterije se suočavaju sa mnogo izazova koje treba rešiti da bi se dostigla ili pak prevazišla skupa litijum-jonska tehnologija - smatra Vujkovićeva. -

Prvo, Ca2+ joni imaju veći radijus od Li+ jona, pa sporije difunduju kroz baterijske komponente u toku punjenja-pražnjenja baterije, što može da prouzrokuje manju količinu skladištene energije nego u slučaju litijuma, za istu gustinu struje. Drugo, reverzibilna ugradnja Ca2+ jona tokom punjenja-pražnjenja baterijske ćelije je složen proces koji često dovodi do pada kapaciteta same baterije. Stoga, cilj istraživanja je da se pronađu elektrodni materijali koji mogu da skladište veliku količinu kalcijumovih jona i da sam proces bude stabilan tokom višestrukog punjenja i pražnjenja baterije.

Republika Srbija je, srazmerno svojoj veličini, veoma bogata mineralnim sirovinama, uključujući i one koje Evropska unija prepoznaje kao kritične za privredni razvoj. Kako se u fokusu javnosti od nedavno našao kalcit, Ministarstvo rudarstva i energetike objašnjava da se ovaj mineral upravo koristi, između ostalog, i u filterima za prečišćavanje vode i odsumporavanje.

Kalcit je vrsta kalcijum karbonata (formula CaCO3), izuzetno čistog, prirodnog - u našem slučaju čistoće 99,63 procenta, što ga čini jednim od najčistijih u svetu. Njegova primena je izuzetno širokog spektra i koristi se gotovo u svim industrijama - od boja, lakova, plastike, papira pa sve do sirovine za farmaciju, kozmetiku, aditiva za prehranu, u hemijskij industriji... Vrednost kalcijum karbonata je velika srazmerno njegovoj čistoći, tačnije kada nema primese olova, žive, kadmijuma, magnezijuma u velikim količinama, baš kao onaj koji je nađen u Srbiji. Uspešno se rade istraživanja mogućnosti primene kalcijum karbonata za proizvodnju baterija budućnosti koje bi mogle da zamene litijumske baterije.

Stav kojim se Ministarstvo rudarstva i energetike (MRE) u potpunosti rukovodi jeste da moderno rudarstvo i zaštita životne sredine mogu i moraju biti komplementarni procesi. Takva strategija najbolje se može primeniti upravo na kalcitu, čime bi se obezbedilo ne samo puko očuvanje životne sredine, već aktivno učešće u njenoj zaštiti.

Naša mineralna bogatstva će nam mnogo značiti u godinama koje dolaze, imajući u vidu da su mineralni resursi ključni i za proces energetske tranzicije, za razvoj novih, ekološki prihvatljivih tehnologija bez kojih nema razvoja obnovljivih izvora energije, skladištenja električne energije i novih "pametnih" tehnologija, poručuju iz MRE.

JEDNOSTAVNO I BEZBEDNO

VAĐENjE kalcijum karbonata je jednostavno, bezbedno i nije štetno po životnu sredinu, već naprotiv - kiselost šuma se rešava kalcijum karbonatom, koristi se za odsumporavanje u filterima u elektranama na ugalj i fabrikama, ističu u Ministarstvu rudarstva. Takođe, koristi se i u filterima za vodu i za pobošanje PH vrednosti zemljišta, vode u bazenima i kao reagens u laboratorijama.

- Bitno je napomenuti da se trenutno za industrije farmacije, kozmetike i prehrambene reagense, sirovina kalcijum karbonata uvozi u Srbiju i region u potpunosti, što otvara prostor za pozicioniranje Srbije kao vodećeg regionalnog izvoznika u budućnosti - smatraju u MRE.

"RIO TINTO" NE ODUSTAJE OD "JADRA"

GENERALNI direktor "Rio Tinta" Jakob Stosholm izjavio je da ta rudarska kompanija nije odustala od litijumskog projekta "Jadar", iako je premijerka Srbije Ana Brnabić odbacila mogućnost da se taj projekat nastavi, izveštava Rojters.

- Nismo počeli radove na Jadru. Realnost je da je to neverovatan resurs. To treba svetu, potrebno je Srbiji. Moramo da smislimo kako da to uradimo. Jedino što bih danas rekao je da nismo odustali - kazao je Stosholm na konferenciji za investitore u Sidneju.

Premijerka Srbije Ana Brnabić izjavila je u utorak da ne vidi šanse za oživljavanje litijumskog projekta "Rio Tinta" vrednog 2,4 milijarde dolara, za koji su licence oduzete u januaru nakon protesta zbog zabrinutosti za životnu sredinu zbog planiranog rudnika.

PROJEKAT "HISUPERBAT"

U okviru projekta "Hisuperbat", koji finansira Fond za nauku Srbije, objašnjava Milica Vujković, uspeli su da razviju elektrodne materijale koji mogu da skladište veću količinu kalcijumovih od litijumovih jona i da budu stabiliniji tokom punjenja i pražnjenja.

- Naime, dizajnirana je baterijska ćelija napona oko 1,4-1,5V, u obliku novčića, koja se sastoji od ugljenika kao anode, oksida prelaznog metala kao katode i vodenog elektrolita na bazi kalcijumove soli i koja može da isporuči veće kapacitete od nekih vodenih ćelija, koje su plasirane na svetskom tržištu - rekla je Vujkovićeva.

- Optimizacija materijala i ćelije u pogledu energetskog poboljšanja će svakako biti predmet našeg daljeg istraživanja. To su veliki istraživački izazovi i na polju svetske nauke i verujem da tu imamo potencijala i da možemo da postignemo rezultate koji mogu da budu značajni da se prokrči put ka "zelenijoj" budućnosti.