Aslında hepimiz yeni yılın olası gelişmelerini tahmin etmeye çalışıyoruz. Makroekonomi ne olacak? Omikron varyantı tekrar bizleri eve kapar mı? Siyasi gelişmeler ne yöne evrilecek? Bu gibi bir yığın soruya sohbetlerde tatminkar yanıt arıyoruz.

Ne olursa olsun umutsuz yaşanmadığına göre yeni yıl için de umutlu olmak ve her zaman fırsatların çıkabileceğini düşünmek gerek. Bugün de batarya teknolojilerinde grafen bir fırsat olur mu sorusunun yanıtını vermeye çalışacağım.

Grafen aslında süper ince bir grafit tabakası. 2004 yılında Manchester Üniversitesi’nde büyük bir grafit bloğunu parlatırken tesadüfen Andre Geim ve Konstantin Novoselov tarafından keşfi yapılmış bir malzeme. Bu her iki bilim insanı 2010 yılında bu keşiften dolayı Nobel Fizik Ödülü aldılar.

OTOMOTİV YATIRIMLARINDA BÜYÜK DÖNÜŞÜM

Şimdi, Grafen’in batarya teknolojileri ile ilgisine değineceğim.

Bildiğiniz gibi otomotiv yatırımları, sıfır karbon salımlı yeni ve elektrik enerjisi kullanan taşıtlara doğru hızla dönüşüyor. İçten yanmalı motor bulunduran taşıtların satışları ve üretimleri düşerken bataryadan elektrik enerjisi kullanan (BEV) taşıtların satışları yıldan yıla katlanıyor. Örneğin ACEA verilerine göre AB ülkelerinde BEV tür taşıtların pazar payı ilk kez bu yıl % 10 u aştı. Bu taşıtlarda kullanılan bataryalar ise Lityum-iyon.

Lityum-iyon bataryada bilindiği gibi anot, lityum içeren katot ve elektrolit var. Şarj edilen lityum iyonları bir separatör boyunca elektrolit içinde taşınıyor. Burada ince bir poliproplen tabakası olan separatör elektronların birbiriyle karşılaşmaması için çok önemli bir işlev yapıyor. Eğer karşılaşma olursa aşırı ısınma ve hatta patlama meydana gelebilir.

GRAFEN BATARYADA RİSK YOK

Grafen bataryada ise böyle bir risk söz konusu değil. Çünkü elektronlardan birisi grafen içeren hibrit kompozit malzemeden yapıldığı için elektronların karşılaşması durumunda ısınma ve patlama sorunu yok. https://jameshartchorley.co.uk/lithium-ion-batteries/

Elbette Grafen bataryaların tek avantajı ısınmayı ve patlamayı önlemekten ibaret değil. Lityum-iyon bataryalar ağırlık/kapasite oranı ile öne çıkarken Grafen çok ince ve çok hafif bir tabaka. Mükemmel düzeyde iletken ve elmas gibi sert bir malzeme.

GRAFEN BATARYALARIN AVANTAJI ÇOK FAZLA

Özet olarak bu karşılaştırma bize şu sonuçları veriyor; Grafen bataryaların çok daha fazla depolama kapasitesi var. Öyle ki kg başına 1000 Wh enerji depolanabiliyor. Lityum-iyon batarya ise Kg başına 180 Wh depolama yapıyor. Dolayısıyla, emniyet avantajı yanında elektrik motorlu taşıta çok daha uzun menzil sağlayabiliyor. O nedenle özellikle ağır taşıtların bataryaları için büyük bir avantaj söz konusu.

GRAFEN ÜRETİM MALİYETİ ÇOK YÜKSEK

Ancak tüm bu avantajların yanı sıra işin maliyet tarafı var. Grafen üretim maliyeti oldukça yüksek. Saf Grafen fiyatı 200 $/gram mertebesinde. Yani bir kilogram saf Grafen 200,000 $ demek. Halbuki lityum tonu 25,000 $ mertebesinde. O nedenle Grafen bataryaların fiyatları henüz ulaşılabilir değil.

Üretim maliyetini aşağı çekmek için önemli yatırımlar bir yandan devam ediyor. Örneğin Samsung bu konuda başı çeken firmalardan biri. Şimdiye kadar elde edilen sonuçlar ise umut verici olarak yorumlanıyor.

Öte yandan birçok batarya üreticisinin Lityum-iyon batarya ile Grafen malzemeyi birlikte kullanma yönünde çalıştığını görüyoruz. Ancak çalışmalar henüz ticarileşme aşamasında değil.

Sonuç olarak yatırımlar hızla sürerken yeni yılda da sık sık yeni haberler almaya devam edeceğiz.

İbrahim Aybar

Renault Eski Genel Müdürü

aybar@turcomoney.com