Revolutsioon akutehnoloogias: Dresden avastab keskkonnasõbralikud elektroodid!

Revolutsioon akutehnoloogias: Dresden avastab keskkonnasõbralikud elektroodid!

Prof Stefan Kaskel Dresdeni tehnikaülikoolist (TUD) koos dr Benjamin Schummi ja dr Holger Althuesiga Fraunhoferi materjalide ja talade tehnoloogia instituudist on IWS välja töötanud murrangulise protsessi akuelektroodide tootmiseks: patenteeritud DRYtraec® tehnoloogia. See kuluefektiivne ja keskkonnasõbralik meetod pälvis 4. juunil 2025 toimunud Fraunhoferi aastakoosolekul Joseph von Fraunhoferi auhinna 2025. Tehnoloogia aitab oluliselt kaasa liitiumioonakude (LIB) säästvale tootmisele, mis on elektrifitseeritud sõidukite ja statsionaarsete energiasalvestite jaoks hädavajalikud.

DRYtraec® põhineb uuenduslikul protsessil, mis väldib mürgiste lahustite kasutamist ning välistab vajaduse elektroodi katte energiakuluka ja kuluka kuivatamise järele. Elektroodid koosnevad metallfooliumist, mis on kaetud õhukese kihiga, mis sisaldab energia salvestamiseks aktiivseid komponente. DRYtraec® protsessis kantakse kilele mehaaniliselt kuivpulbrisegu ning kile mõlemat poolt saab katta ühes etapis. See toob kaasa võimsad, kauakestvad ja ressursse säästvad elektroodid.

Jätkusuutlikkus akude tootmisel

DRYtraec® esimene prototüüpsüsteem võeti kasutusele 2013. aastal ja sellest ajast alates on seda pidevalt arendatud. Süsteem võimaldab pidevat protsessijuhtimist ja toodab rull-rulli protsessis kvaliteetseid elektroode. Dr Holger Althues rõhutab, et platvorm teenindab teadlasi ja tööstuskliente alates testimisest kuni kommertskasutuseni. Seda TUDi ja Fraunhofer IWSi tihedat koostööd peetakse tehnoloogia eduka arendamise võtmeks.

DRYtraec® tehnoloogia ülioluline aspekt on energiakulude kokkuhoid ja toksiliste lahustite vältimine, mis on eriti oluline, arvestades Saksamaal pidevalt kasvavat nõudlust keskkonnasõbralike tootmismeetodite järele. Autotööstus on käivitanud ambitsioonikad elektrisõidukite programmid, mis suurendavad nõudlust akude tootmise järele. Paljud Saksa ettevõtted ostavad praegu akuelemente Aasia tootjatelt, kellel on aastakümnete pikkune masstootmise kogemus.

Keskkonnateadlikkus ja alternatiivsed tehnoloogiad

Kasvav nõudlus jätkusuutlike akutehnoloogiate järele on tingitud ka kasvavast keskkonnateadlikkusest ja vajadusest leida alternatiive traditsioonilistele liitiumioontoodetele. Liitiumi tooraine nappus ja toorme kaevandamise ökoloogilised riskid nõuavad lisaks liitiumioonakudele ka alternatiivseid tehnoloogiaid, näiteks tsingi- ja naatriumipõhiseid süsteeme. Need pole mitte ainult odavad ja mittetoksilised, vaid neid saab integreerida ka olemasolevatesse tootmisprotsessidesse.

Arvestades liitiumioonakude tootmisega seotud väljakutseid, on veepõhised, mitte lahustivabad tootmisprotsessid kriitilise tähtsusega. Need võivad mitte ainult kulusid vähendada, vaid ka oluliselt vähendada CO2 heitkoguseid. Tsink ja naatrium on piisavalt kättesaadavad ega kujuta endast terviseriske. Jätkusuutlike tööstrateegiate väljatöötamiseks on oluline kaaluda neid uusi võrgupõhise aku terviseanalüüsi meetodeid. Uuenduslikud tehnoloogiad, nagu dünaamilise impedantsi spektroskoopia ja AI-meetodid, pakuvad tulevaseks andmeanalüüsiks paljutõotavaid lähenemisviise.

Üldiselt näitab DRYtraec® areng mitte ainult elektriakude tootmise edusamme, vaid ka seda, kui olulised on säästvad lähenemisviisid kaasaegses tehnoloogias. Tööstus on muutumise alguses, mis mõjutab nii tootmismeetodeid kui ka kasutatavaid materjale.