Darmowy prąd w domu. Dzięki elektrykowi

Bardzo często w dyskusjach na temat elektryków pada argument, że są nieekologiczne ze względu na ich ogromne akumulatory, z którymi – cytując pesymistów – „kiedyś trzeba będzie coś zrobić”. Wiele osób martwi się, że te akumulatory wylądują tam, gdzie większość zużytych baterii wyjętych z pilota do telewizora – na wysypiskach. Cóż, miło mi poinformować, że… to po prostu niemożliwe. Z kilku powodów.

Najważniejszy z nich to przepisy. Te od wielu lat jasno precyzują, że to producent samochodu bierze odpowiedzialność za jego utylizację po okresie eksploatacji. Przy czym „utylizacja” to złe słowo, ponieważ chodzi bardziej o recykling. Czyli odzyskanie zdecydowanej części materiałów, z których wyprodukowano auto i ponowne ich wykorzystanie. Recykling w ostatnich latach doprowadzono do takiej perfekcji, że pojawiło się pojęcie „upcyclingu” – końcowe materiały powstałe z przetwarzania plastiku i innych odpadów mają jakość premium np. idealnie udają skórę, przy czym są trwalsze niż ona. Takie tworzywa wykorzystuje także Kia, choćby w elektrycznym EV6. Model EV9, który trafi do sprzedaży w przyszłym roku, będzie miał we wnętrzu jeszcze więcej takich materiałów.

Stary akumulator jak nowy

Drugi powód, dlaczego nie musimy martwić się o to, że zużyte akumulatory będą „poniewierały się” po lasach i wysypiskach, jest taki, że to się nikomu nie opłaca. Ważąca od 100 (w plug-inie) do nawet 700 kg (w bardzo dużym elektryku) bateria to źródło cennych pierwiastków, metali szlachetnych i metali ziem rzadkich. Łatwiej, taniej i bardziej ekologicznie jest odzyskać je ponownie ze zużytego akumulatora, niż wydobyć spod ziemi. Na świecie działają już setki firm i zakładów, które profesjonalnie i na przemysłową skalę zajmują się recyklingiem zużytych akumulatorów. A sam proces przetwarzania zużytych baterii cały czas ewoluuje. Jeszcze 10 lat temu z pojedynczej baterii litowo-jonowej odzyskiwano 50 proc. podzespołów. Dzisiaj to już 80 proc., a kilka firm wdraża procesy pozwalające na recykling akumulatorów na poziomie 95 proc. Jednocześnie ewoluuje sama budowa baterii – ogranicza się w nich ilość metali ziem rzadkich, szuka zamiennika dla litu, pracuje nad elektrolitem stałym itd.

Co ważne, nowoczesne procesy recyklingu są neutralne dla środowiska. Szwedzka firma energetyczna Fortum w ubiegłym roku otworzyła centrum recyklingu, w którym w procesie hydrometalurgicznym odzyskuje aż 95 proc. litu, niklu, manganu i kobaltu zawartych w akumulatorach. A wszystko to przy emisji dwutlenku węgla ograniczonej aż o 90 proc. w stosunku do standardowych procesów. Co więcej, Fortum już pracuje nad zeroemisyjnymi technologiami przetwarzania baterii.

Reasumując, w przyszłości (i to niedalekiej), w samochodach elektrycznych stosowane będą baterie, które będzie można poddać w 100 proc. recyklingowi, zaś sam proces ich przetwarzania będzie całkowicie bezemisyjny. Nie należy zatem stawiać pytania o to, czy w przyszłości recykling setek tysięcy akumulatorów będzie możliwy, tylko czy… będzie w ogóle konieczny. Bo można je wykorzystać inaczej.

Powerbank by Kia

Kilka dni temu Kia poinformowała, że rozpoczęła ścisłą współpracę ze start-upem Encore (należy on do Deutsche Bahn), której celem jest upowszechnienie magazynów energii zbudowanych ze zużytych akumulatorów wymontowanych z aut elektrycznych. Pierwszy taki powerbank już powstał w kampusie EUREF w Berlinie – jest w stanie zgromadzić 72 kWh energii produkowanej przez panele słoneczne, a zbudowano go z baterii wymontowanych z e-Soula. Tak zmagazynowany prąd można wykorzystać w zasadzie w każdym celu, ale na kampusie trafia do stacji ładowania samochodów elektrycznych.

Kia deklaruje, że będzie dostarczała Encore zużyte baterie z całej Europy, a start-up przerabiał je będzie na powerbanki. W tym celu zestawy akumulatorów będą demontowane do poziomu pojedynczych modułów i poddawane szczegółowym testom diagnostycznym. Poprawnie działające moduły zostaną wykorzystywane w nowych magazynach energii, a te zużyte – poddane recyklingowi.

Według ekspertów, jedynie kwestią czasu pozostaje to, gdy takie powerbanki trafią pod strzechy i będą wykorzystywane jako domowe magazyny baterii. Na potrzeby gospodarstw domowych nie trzeba będzie nawet rozbierać akumulatorów i odrzucać zużytych modułów.

Prąd ze słońca, nawet gdy jest ciemno

Jeżeli macie panele fotowoltaiczne na dachu swojego domu, to de facto z wytworzonego przez nie prądu nie korzystacie, bo musi on zostać wprowadzony do sieci energetycznej. Wy bierzecie prąd z elektrowni, zarówno gdy jest jasno, jak i ciemno. Zamontowanie w domu magazynu energii może gruntownie zmienić ten stan rzeczy. Prąd wytworzony przez panele trafi do akumulatora, a my będziemy mogli z niego korzystać w dowolnej chwili. Jaka jest efektywność takiego rozwiązania? Żeby to zrozumieć, przenieśmy się na chwilę w przyszłość.

Jest rok 2032. Jeździmy 10-letnim elektrykiem, w którym bateria miała pierwotnie 60 kWh pojemności netto, ale po dekadzie i 300 tys. km przebiegu jej efektywność spadła do 60 proc. Czyli do dyspozycji mamy 36 kWh. Do jazdy po mieście jeszcze wystarczy, ale dłuższe trasy mogą być kłopotliwe. Zatem decydujemy się na wymianę akumulatora, a stary postanawiamy wykorzystać w naszym domu jako magazyn energii. Na dachu domu mamy niewielką instalację fotowoltaiczną o mocy 5 kW, co oznacza że w słoneczny letni dzień jest w stanie napełnić cały powerbank w 7 godzin. Przeciętne polskie gospodarstwo domowe liczące czterech domowników zużywa rocznie 2300 kWh, czyli średnio 6,3 kWh dziennie. To oznacza, że energii jaką zgromadziliśmy w magazynie w ciągu jednego dnia wystarczy na… 5-6 dni działania całego domu!

Oczywiście nie zawsze da się naładować powerbank tak efektownie. Zimą będzie to niemożliwe, ale to właśnie wtedy najbardziej przyda się możliwość gromadzenia energii i wykorzystywanie jej nocą oraz w pochmurne dni. Co więcej, w ciągu roku – biorąc po uwagę liczbę dni słonecznych, porę zimową i inne czynniki – w polskich warunkach instalacja o mocy 5 kW produkuje przeciętnie do 5000 kWh prądu. Skoro dom zużywa 2300 kWh, to do wykorzystania zostanie nam 2700 kWh. Na co go przeznaczyć? Na przykład na naładowanie do pełna 45 razy naszego elektryka z baterią 60 kWh.

Przypominam, że mówimy o sytuacji, gdy instalacja fotowoltaiczna ma tylko 5 kW mocy (a więc jest dosyć mała), a magazyn energii 36 kWh pojemności. A przecież instalacje mogą mieć i 10 kW, zaś baterie wymontowane z dużych SUV-ów nadal pojemność 50-60 kWh (względem pierwotnych 90-100 kWh).  Niemniej jest wielce prawdopodobne, że już minimum (panele 5 kW i powerbank 36 kWh) pozwoliłoby nam całkowicie uniezależnić się od zewnętrznych dostaw energii elektrycznej. A większa instalacja zapewniłaby nam nawet ogrzewanie zimą (szczególnie przy zastosowaniu pompy ciepła).

Kia idzie zatem w nieuniknionym kierunku, szczególnie w obliczu tego, co dzieje się aktualnie na świecie z surowcami energetycznymi. Owszem, wszystko to, o czym napisałem, jest jeszcze pieśnią przyszłości, ale nie mam wątpliwości, że wszyscy będziemy kiedyś dążyli do całkowitej niezależności energetycznej. To po prostu niesie za sobą same plusy. Sami będziemy produkowali prąd, sami go magazynowali, sami z niego korzystali. Ewentualnie powstawały będą większe instalacje i magazyny, zapewniające energię np. osiedlom czy małym miastom. Wyobrażam sobie nawet sytuację, że same samochody elektryczne będą wykorzystywane, jako powerbanki do zasilania naszych domów. Przedsmak tego już można poczuć w Kia EV6, która ma opcję V2L – do jej gniazda ładowania można podłączyć dowolne urządzenie o mocy 3,4 kW. Wyobraźcie sobie, że w przyszłości do takiego gniazda będzie można podłączyć i zasilić cały dom. Przez 10 dni!