Lithiumbatterijen: een nieuw tijdperk voor groen transport
15 Mar 2017
Lithium is het lichtste metaal dat we kennen. Dit derde element van het periodieke systeem voorziet de moderne wereld van energie. De hedendaagse lithiumbatterijen voorzien onze medische, huishoudelijke en industriële apparatuur van stroom en zijn in staat om door elektriciteitsnetten gegenereerde energie op te slaan. Maar het is de toepassing van lithium-ion batterijen in de volgende generatie van elektrische en hybride voertuigen dat de grootste impact op de wereldwijde lithiummarkt zal hebben. Het is geen verrassing dat dit zilver-witte, reactieve metaal vaak wordt aangeduid met de naam 'witte petroleum'.
De vele toepassingen van lithium
Lithium wordt gebruikt voor het opslaan van energie, voor het maken van legeringen voor lucht- en ruimtevaartonderdelen, voor het vormen van verbindingen die worden gebruikt in hittebestendig glas, keramiek en industriële vetten. Oplaadbare lithium-ion batterijen hebben een revolutie teweeggebracht in het ontwerp van huishoudelijke en industriële goederen, van elektrische gereedschappen tot draagbare elektronische apparaten, zoals smartphones en tablets. Lithiumbatterijen worden ook gebruikt voor het opslaan van door duurzame zonne- en windenergieplatforms geproduceerde energie. Maar de allerbelangrijkste toepassing van lithium wordt misschien wel die van lithium-ion batterijen in elektrische en hybride voertuigen van de nieuwe generatie, die een revolutie teweeg zal brengen binnen de autosector.
De markt voor batterijen voor elektrische voertuigen stijgt tot ongekende hoogte
Er is geen twijfel over mogelijk dat de vraag naar lithium voor de elektrische voertuigmarkt een enorme vlucht zal nemen. Analisten zeggen dat de wereldwijde markt voor lithium-ion batterijen zal stijgen van 29,68 miljard US$ in 2015 tot 77,42 miljard US$ in 2024. Een rapport suggereert dat in 2040 35% van de verkoop van nieuwe auto's elektrische voertuigen zal betreffen. De vanuit de US opererende producent van elektrische voertuigen, Tesla, zegt te verwachten binnen nu en een paar jaar 500.000 elektrische auto's per jaar te zullen verkopen. Het bedrijf bouwt momenteel een speciale, gigantische fabriek in Nevada, waar alle voor deze voertuigen benodigde lithium-ion batterijen zullen worden geproduceerd.
Om de materialen voor verschillende types lithium-ion batterijen te produceren, worden lithiumcarbonaat voor gebruik in batterijen en lithiumhydroxide gebruikt. Op batterijen rijdende elektrische auto's worden steeds aantrekkelijker voor regulier transport omdat er, dankzij de ontwikkeling van verbeterde technologieën voor het maken van lithium-ion batterijen, nu batterijen met een hoger vermogen en betere energiedichtheid beschikbaar zijn, zodat hogere acceleratiewaarden en langere reisafstanden mogelijk worden gemaakt.
Extractie van lithium uit gesteenten en ondergrondse zoutmeren
Lithium wordt niet als puur element in de natuur aangetroffen, maar zit opgesloten in mineralen die in gesteenten en in minerale bronnen worden gevonden. Ongeveer 70% van het lithium wordt momenteel gewonnen uit minerale zouten die in ondergrondse zoutmeren worden gevonden. Bolivia, Chili, Argentinië en China bezitten de grootste bekende lithiumreserves in zoutmeren onder het oppervlak van zoutvlaktes, zoals de Atacama-woestijn in Chili. De overige 30% van het lithium wordt gewonnen uit minerale afzettingen van spodumeen, petaliet en lepidoliet, die worden aangetroffen in stollingsgesteenten, voornamelijk in Australië.
In samenwerking met de industrie ontwikkelde GEA verdampings-, kristallisatie- en droogtechnologieën die een sleutelrol spelen bij de productie van lithium uit zoutconcentraten of spodumeen. Onze portfolio omvat neerslag en membraanfiltratiesystemen voor het verwijderen van onzuiverheden, centrifugale scheiding van vaste stoffen/vloeistoffen, concentratie en zuivering en wervelbeddroging voor lithiumzoutverbindingen. Bovendien beschikt GEA over topexpertise op het gebied van het sproeidrogen van in batterijen gebruikt poeder voor geavanceerde lithiumbatterijmaterialen.
"GEA biedt een zeer uitgebreid technologieportfolio die de volledige lithiumproductieketen dekt,” aldus Niels Erik Olsen, lid van de Raad van Bestuur van GEA en verantwoordelijk voor Business Area Solutions.
Er bestaat geen “one-size-fits-all”-oplossing als het gaat om het sproeidrogen van materialen voor lithium-ion batterijen. GEA’s in poedertechnologie gespecialiseerde technici leveren maatwerk-oplossingen voor iedere toepassing en voor alle specificaties en doen uitgebreide pilot-installatietests om te verzekeren dat het proces poeders van superieure kwaliteit oplevert.
Neem contact met ons op
Verbetering van productieprocessen op industrieschaal
