Širom Evrope mlade kompanije nastoje razviti nanotehnologiju na tržištu baterija

Kako se sve više transporta i industrije preusmjerava s fosilnih goriva na električnu energiju, očekuje se da će baterije biti brzorastući sektor.

Međutim, dug period potreban da se novi proizvodi plasiraju na tržište, u kombinaciji sa surovom konkurentnošću - posebno iz Kine - nosi sa sobom ogroman rizik.

Može li se rješenje kriti na gotovo nezamislivo malom nivou? Sve veći broj investitora i istraživača vjeruje da može.

Jedan nanometar predstavlja milijarditi dio metra, ali upravo se na tom nivou odvija neki od najznačajnijih radova.

„Ako uspijete napraviti nešto što funkcioniše, to utiče na toliko mnogo industrija, [ali] riječ je o rizičnom poslu“, kaže Christian Rood, izvršni direktor holandske tehnološke kompanije LeydenJar.

Nazvana po „lajdenskoj tegli“ — preteči električnih baterija iz 18. vijeka — kompanija LeydenJar koristi tehniku poznatu kao plazmatska depozicija za izradu lakše i efikasnije anode, koja je ključna komponenta svih baterija.

Silicijum je izuzetno efikasan i jeftin materijal za upotrebu u anodama, ali se čisti silicijum širi i skuplja tokom rada i punjenja baterije, što uzrokuje njegovo pucanje.

Međutim, primjenom plazmatske depozitacije, LeydenJar uspijeva sloj po sloj napraviti ultra-tanku foliju od čistog silicijuma koja je otporna na pucanje. To omogućava značajno povećanje trajanja baterije, brzine punjenja i gustine energije (prema tvrdnjama kompanije, i do 50%).

„Tamo gdje bi se anoda od čistog silicijuma inače raspala, ova ostaje stabilna, tako da je riječ o zaista izvanrednom izumu“, kaže Rood.

„Rješavamo glavno usko grlo u proizvodnji baterija.“

Komercijalna proizvodnja počinje krajem 2026. godine, ali bilo je potrebno 10 godina da se dođe do ove tačke — što je pravi primjer vremena i ulaganja koja zahtijevaju inovacije u oblasti naprednih tehnologija (Deep Tech).

Nije slučajnost to što se fabrika kompanije LeydenJar nalazi u holandskom gradu Eindhovenu - domu kompanije ASML i drugih ključnih igrača u industriji računarskih čipova.

„Mnogo se teoretiše o ekosistemima, ali mogu vam reći da je ovo jedna od naših glavnih konkurentskih prednosti“, navodi Rood.

„Upravo nas spajanje poluvodiča i baterija čini drugačijima. Kada dokažete princip u laboratoriji, industrijska primjena zahtijeva saradnju sa tehnologijom poluvodiča i njenim dobavljačima.

To nosi veliki rizik, ali i ogromnu priliku za patentiranje i zaštitu intelektualne svojine. A to je mnogo teže izvesti u SAD-u ili Kini.“

Širom Evrope postoji više startapa koji nastoje razviti nanotehnologiju na tržištu baterija

Jedan od njih je Powall, startap iz holandskog grada Delfta koji razvija opremu industrijskih razmjera za nano-oblaganje praha koji služi kao sirovina za današnje baterije.

Razmjere su ponovo minijaturne, a tehnika je još jednom potekla iz industrije poluvodiča.

Pojedinačna zrnca praha mjere se u mikrometrima, dok se zaštitni slojevi mjere u nanometrima — a nanose se tehnikom poznatom kao depozicija atomskih slojeva.

Roderik Colen, izvršni direktor kompanije Powall, objašnjava da ovaj sistem nudi brojne mogućnosti za prilagođavanje i poboljšanje performansi savremenih baterija.

„Nakon hiljada ciklusa korištenja, baterija više ne radi kao ranije. To propadanje ili starenje može se usporiti primjenom nano-obloge“, objašnjava Colen.

„Možete imati sjajan novi materijal koji nudi veći kapacitet ili brzo punjenje — sve te napredne inovacije. One obično imaju jedan izuzetan element, ali podbacuju na polju trajnosti.“

A to znači da nikada neće postati komercijalni proizvod.

„Tu nastupamo mi — pružamo im zaštitni sloj kako bismo te nove materijale učinili primjenjivim.“

Prah i zaštitni sloj prenose se pomoću gasa i spajaju u hemijskoj reakciji.

Prema Colenovim riječima, to je precizan, ali fleksibilan proces koji se može gotovo beskonačno prilagođavati.

„Imate veliku preciznost u određivanju debljine sloja, a to pravi ključnu razliku u performansama.“

Pozicija Evrope u globalnoj trci

Ni LeydenJar ni Powall ne pokušavaju proizvesti cijelu bateriju, a obje kompanije već imaju komercijalne saradnje sa klijentima u Aziji.

Međutim, Christian Rood iz kompanije LeydenJar ističe da firme poput njegove mogu učvrstiti poziciju Evrope u ovoj globalnoj trci.

„Poređenje sa poluvodičima se nameće samo po sebi, jer se i tamo vodi trka za najbolju tehnologiju čipova.

Holandski gigant ASML ne proizvodi čipove; on je fokusiran na jedan ključni korak u njihovoj proizvodnji i na taj način ima ravnopravno mjesto za stolom u cjelokupnoj borbi za poluvodiče.

To je i naša ambicija — da zauzmemo poziciju u kojoj je naša anoda toliko jedinstvena da imamo ključnu ulogu u lancu snabdijevanja.“

Kako se ove ambicije uklapaju u evropske ciljeve u industriji baterija?

Alexander Brown je viši analitičar u briselskom/berlinskom nezavisnom istraživačkom centru Mercator Institute for China Studies (Merics).

„Mislim da je sjajno imati makar jedan dio lanca snabdijevanja u Evropi, a ako to može biti visoko razvijen tehnološki dio koji nosi visoke marže, to je fantastično“, kaže Brown.

Ipak, on upozorava da, iako „saradnja i konkurencija mogu postojati istovremeno“, Kina posebno radi na smanjenju zavisnosti od drugih regiona.

„Kina naporno radi na razvoju lokalnih alternativa za ove tehnologije, uključujući i ovako specifične niše.

Nije tajna da bi Kina voljela zamijeniti ASML — intenzivno rade na tome i nije nemoguće da će taj cilj na kraju i ostvariti.

Zato smatram da Evropa ima tradicionalnu snagu u razvoju vrhunskih, visokokvalitetnih proizvoda koji mogu pronaći tržište širom svijeta.

Ali isto tako mislim da je važno da to ne bude jedina strategija evropskih kreatora politika.“

Spremnost na rizik

Izazovi rada u tako specijalizovanoj oblasti nisu samo tehnološke prirode.

LeydenJar je već dostigao industrijske razmjere, ali Rood napominje da prikupljanje kapitala u Evropi nije uvijek jednostavno.

„U Evropi ima dovoljno sredstava, ali je odnos prema riziku znatno drugačiji nego u Aziji i SAD-u“, navodi Rood.

„To za kompaniju poput naše znači da moramo kombinovati različite izvore finansiranja u isto vrijeme“, objašnjava Rood.

On navodi državne grantove, zaduživanje, pomoć Evropske investicione banke i investitore spremne na kupovinu udjela u firmi.

„Oni postavljaju mnogo teških uslova i svi žele sprovesti sopstvene provjere poslovanja. To je mukotrpan rad“, kaže Rood.

Colen iz Powalla ističe da su Evropa, a posebno Holandija, „pokretači inovacija“, te da tehnologija baterija nudi šansu kontinentu da ostvari veliki uticaj - pod uslovom da postoji spremnost na rizik.

„Ovo je relativno mlada industrija u kojoj se fabrike grade na sve strane. Svi tragaju za pravom tehnologijom. Tu možemo odigrati veliku ulogu jer su obimi proizvodnje ogromni.“

Možda se uloga Evrope u ovom poslu ne ogleda u izgradnji gigantskih fabrika baterija, već na sasvim drugom kraju te skale - piše BBC.