Oksijen-iyon mu, lityum iyon mu? Hangi batarya daha mı avantajlı?

İbrahim Aybar

Merhabalar,

Bilindiği gibi günümüzde lityum-iyon bataryalar elektrikli (BEV) taşıtlardan akıllı telefonlara, kişisel bilgisayarlara kadar her yerde karşımıza çıkıyor. Elbette bu durum lityum-iyon bataryaların en iyi çözüm olduğu anlamına gelmiyor. Öyle ki, Viyana Teknik Üniversitesi (TU Wien) tarafından geliştirilen oksijen-iyon bataryaların ciddi avantaj sağladığı ortaya çıktı.

Gerçi oksijen-iyon batarya, şimdilik lityum-iyon batarya kadar yoğun elektrik enerjisi depolayamıyor ama zaman içinde kullanıldıkça lityum-iyon batarya gibi kapasitesi azalmıyor. Dolayısıyla oldukça uzun kullanım ömrü var.

Ek olarak oksijen-iyon batarya lityum gibi stratejik maden kullanılmasını gerektirmiyor. Üstelik, yanıcı olmayan malzemelerden üretiliyor. Bu özellikleriyle oksijen-iyon batarya teknolojisi geniş boyutta elektrik enerjisi depolaması için mükemmel bir çözüm olabilir. Örneğin, güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik enerjisi depolama işi maksimum verimle yapılabilir.

YENİ TİP BATARYA ÜRETİMİNDE VE YAKIT HÜCRELERDE SERAMİK MALZEME KULLANILIYOR

Viyana Teknik Üniversitesi’ndeki bilim insanları, bu yeni tip batarya üretiminde ve yakıt hücrelerinde seramik malzeme kullanıldığını belirtiyorlar. Araştırmalar, elektrik voltajı altında oksijen iyonlarının bir seramikten diğerine geçtiğini, sonrasında tekrar geri gelerek elektrik akımı ürettiklerini göstermiş durumda. Böylece üniversitenin üzerinde çalıştığı seramik malzemeler, şarj edilen oksijen iyonlarını alıyor ve sonra serbest bırakıyor.

Aslında bu çalışma prensibi lityum-iyon bataryaya oldukça benziyor. Ancak, kullanılan seramik malzeme yanmaz olduğu için güvenli. Dolayısıyla, lityum-iyon bataryalarda zaman zaman rastlanan yangın tehlikesi tamamen yok oluyor. Ek olarak, doğaya zarar vererek elde edilen değerli ve stratejik madenlere ihtiyaç kalmıyor.

Seramik malzeme kullanımı, kolayca üretime adapte edilebiliyor. Böylece büyük avantaj vadediyor. Ancak, bu yeni bataryada halen lathanyum elementi kullanılıyor. Gerçi bu element zor bulunmayan ve stratejik olmayan bir element ama, bunun yerine daha kolay bulunan bir başka element koyma çalışmaları devam ediyor. Bataryalarda her zaman kullanıldığını bildiğimiz kobalt ve nikel ise oksijen-iyon bataryalarda kullanılmayacak.

OKSİJEN-İYON BATARYA TEKNOLOJİSİ, DAHA UZUN ÖMÜRLÜ

Oksijen-iyon batarya teknolojisinin belki de en büyük avantajı uzun ömürlü olması. Çünkü diğer bataryaların bir süre sonra şarj kapasiteleri azalıyor ve kullanılamaz oluyorlar. Halbuki oksijen-iyon batarya teknolojisinde bu sorun yok. Eğer zaman içinde sistemdeki oksijen bir nedenle yok olursa ortam havasından hemen ve kolayca temin edilebilir.

LİTYUM-İYON BATARDAYALARI DAHA EKONOMİK

Aslında, oksijen-iyon bataryalar BEV taşıtlardaki veya akıllı telefonlardaki lityum-iyon bataryaların tamamen yerine geçecek gibi görünmüyor şimdilik. Çünkü lityum-iyon bataryaları, depoladığı elektrik enerjisinin üçte birini depolayabiliyor. Ayrıca, 200 ila 400 derece sıcaklıkta çalışabiliyor. Yine de enerji depolama için oldukça cazip. Örneğin, bir bina için güneşten veya rüzgardan enerji depolamak istendiğinde çalışma sıcaklığı bir problem olmayacak. Buna karşılık uzun çalışma ömrü, yangın riski olmaması ve stratejik madene gerek olmadan çevreci üretimi tercih nedeni olacak görünüyor.

Sonuç olarak, lityum madeni üzerindeki ilgiyi azaltacak yeni bir teknolojik gelişmeyi daha öğrenmiş olduk. İçten yanmalı motorlarda yakılan fosil yakıtın motor bloğunu 400 derecenin çok üzerinde üstünde ısıttığını, soğutmak için radyatör, fan ve termostat gibi yan ünitelerin olduğunu düşünürsek oksijen-iyon bataryaların bugün bile otomotiv endüstrisinde kullanım alanı bulabilmesi mümkün. Kaldı ki geliştirme çalışmaları devam ediyor. Gelişmeleri izlemeye devam edeceğiz.

İbrahim AYBAR

Vesiile A.Ş: Yönetim Kurulu Başkanı

aybar@turcomoney.com