Az akkumulátorgyártás mára a magyar közbeszéd egyik központi témájává vált, ennek ellenére magáról az előállítási folyamatról a legtöbbünknek korlátozott tudása van. Hiába létesültek gyárak közvetlenül lakott területek közelében, a helyiek nem feltétlenül vannak tisztában vele, mi zajlik az üzemekben, és kell-e olyan mérgező anyagoktól vagy robbanásoktól tartaniuk, mint amilyenekről az elmúlt hetekben hallani lehetett. Hogy ezekre a kérdésekre választ adjunk, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar Villamos Energetika Tanszék munkatársaival beszélgettünk, Dr. Vokony István tanszékvezetővel, Dr. Sőrés Milán Attila adjunktussal, valamint Bereczki Bence egyetemi tanársegéddel.

Milyen akkumulátorokat gyártanak Magyarországon?

Bár az akkumulátorgyárak csak mostanában kerültek a magyarok figyelmének középpontjába, az iparág egyáltalán nem új, ahogyan azon tudásunk sem, hogy az egészségre és a környezetre egyaránt veszélyes anyagokat használ fel.

Ennek ellenére nem félünk az akkumulátoroktól, sőt nagyjából 50–100 éve azokkal körülvéve létezünk: minden autóban van egy, és a karórákban, távirányítókban lévő elemek is annak minősülnek

– fogalmaz Vokony István, aki szerint ha az akkumulátorokat megfelelően állítjuk elő és használjuk, akkor teljesen biztonságosak, nincs egészségkárosító hatása, sőt értéket teremthetnek.

A mai okostelefonokban és elektromos járművekben használt lítiumion-akkumulátorok ezeknél frissebb találmányok, de szintén több évtizedes múltra tekintenek vissza. Ezek a villamos energiát elektrokémiai energiává alakítják, amelyet aztán lítium-ionok segítségével raktároznak el. A Samsung SDI, a BYD és CATL magyarországi üzemeiben is ilyen típusú eszközök gyártása folyik – fejtette ki lapunknak Bereczki Bence.

Hogy pontosan miként, az szigorúan őrzött üzleti titok, de elkészítésük alapelvét ettől függetlenül jól ismerjük.

Hogyan gyártják ezeket az akkumulátorokat?

Az akkumulátorok úgynevezett cellákból épülnek fel, ezek tárolják az energiát. Akkumulátorgyártás alatt leginkább ezen cellák gyártását szoktuk érteni – mondta Sőrés Milán Attila.

A cellák lehetnek henger formájúak, manapság viszont már inkább téglatest alakúak, sőt újabban megjelentek az úgynevezett zsákos, illetve „blade” típusú cellák is. Mindegyikben közös ugyanakkor, hogy található bennük egy katód (pozitív elektróda), egy anód (negatív elektróda), illetve egy elektrolit (ionvezető anyag), amely biztosítja a töltött részecskék áramlását a két elektróda között.

Az anódot és a katódot úgy el kell elképzelni, mint két vékony fémlapot vagy fóliát, amelyekre úgynevezett aktív anyagokat visznek fel. A Samsung akkumulátorai esetében a katód egy alumínium fólia, amelyre nikkel, mangán és kobalt keveréke kerül, az anódnál pedig rézlapra visznek fel grafitot, és esetleg azzal együtt szilíciumot.

Ezek az anyagok por formájában érkeznek a gyárakba, ahol összekeverik, és különböző adalékanyagokkal iszap állagúvá teszik őket, hogy felkenhetők legyenek a fémlemezekre

– részletezte a szakértő.

Miután az iszapot feljuttatták a fémlemezekre, ipari kemencékben, magas hőmérsékletben rájuk is szárítják. A két fémlapot ezt követően egymásra fektetik, de úgy, hogy közéjük tesznek egy harmadik, általában műanyagból készült, porózus lemezt, ezt szeparátornak hívjuk. A szeparátor feladata, hogy az anód és a katód ne érhessen össze, ez ugyanis olyan reakciót idézne elő, ami a cella kigyulladásához vagy felrobbanásához is vezethet.

A szerkezet azután válik igazi, működőképes akkumulátorrá, miután hozzáadták az elektrolitot. Ez lítiumion-akkumulátorok esetében valamilyen folyékony oldószerben feloldott lítiumsó, amellyel felöltik a cellát. Ezután már csak néhány lépés van hátra, mielőtt az akku használatba kerülhetne: az eszköz légmentes lezárása, illetve formázása – ez utóbbi az akkumulátor első teljes feltöltését és kisütését (lemerítését) jelenti.

Számos komoly baleset történhet egy akkumulátorgyárban

Röviden összefoglalva ez a gyártási folyamat nem is tűnik olyan bonyolultnak, a gyakorlatban viszont roppant összetett művelet, amibe számos hiba csúszhat, ezek pedig komoly következményekkel járhatnak.

A gyártási folyamatban szinte minden komponens egészségkárosító, súlyosan mérgező: a nikkel, a mangán, a kobalt, az oldószerek és a lítiumsók is

– emeli ki Sőrés Milán Attila.

A szakértő ugyanakkor rámutat, hogy az előírások betartásával az egészségkárosítás elkerülhető, és semmilyen hatás nem érheti a külső környezetet sem.

Az akkumulátorgyárakban egy-egy balesethez már az is elég lehet, hogy túl magas a páratartalom, ugyanis a cellákban gyakran megtalálható lítium-hexafluorofoszfát részét képező fluor és egyéb anyagok heves reakcióba lépnek víz hatására. Ez extrém módon mérgező és korrozív hidrogén-fluorid gáz képződésével jár, egy ilyen üzemben aztán könnyen gyúlékony hidrogénné bomolhat le, ami pillanatok alatt be tud robbanni.

Egy akkumulátorgyárban kialakult robbanás vagy tűzeset óriási veszély, hiszen az épületekben akár több ezer cella is lehet egymás mellett egy időben.

Az akkumulátorok szúrólánggal égnek, füstjük mérgező, eloltásuk pedig szinte lehetetlen, egészen addig lángolnak, amíg van minek égnie bennük

– hívja fel a figyelmet Sőrés Milán Attila.

Az oltás ugyanis többnyire arról szól, hogy megpróbáljuk elzárni az oxigéntől az éghető anyagot, ezzel megszüntetve az égés folyamatát. Az akkumulátorcellák viszont tele vannak oxidokkal, így külső oxigén nélkül is önfenntartóvá válik az égésük. A szakértő szerint ezek a balesetek, robbanások viszont egyáltalán nem jellemzőek, a mai technológiai színvonalon kezelhető, elkerülhető kockázatnak tekinthetők.

Bereczki Bence szerint mindemellett azt is fontos kiemelni, hogy a selejtes és elhasznált akkumulátorok szintén okozhatnak problémát, ha szabálytalanul kezelik azokat. Mint minden gyárban, az akkumulátorgyárakban is képződik selejt, olyan cellák, amelyek nem működőképesek, vagy nem felelnek meg a kitűzött minőségi követelményeknek. Szerencsére ma már ilyen selejt nagyon alacsony arányban keletkezik a korszerű akkumulátorgyárakban, a gyártott cellák 0,1 százaléknál is kisebb része jut ilyen sorsa, de mivel tömeggyártásról beszélünk, ez is észrevehető mennyiség, több tonnányi hulladék.

A selejtes akkumulátorok veszélyes hulladéknak számítanak, jó esetben valamilyen módon újrahasznosítják őket, legrosszabb esetben pedig az atomerőművekben képződő sugárzó hulladékokhoz hasonlóan valamilyen permanens tárolóba kell helyezni, amelyből semmilyen anyag nem tud kiszivárogni a környezetbe. Az akkumulátorokban található anyagok ugyanis évtizedeken keresztül szennyezőek maradhatnak.

Nem törvényszerűen káros az akkumulátorgyártás

A felsorolt potenciális veszélyek ellenére Vokony István úgy gondolja, az akkumulátorgyártást nem kell üldözni, ellenezni, hiszen ez is csak egy technológia, amelyet lehet jól és károsan is alkalmazni.

Az akkumulátorgyártásnak számos hasznos, pozitív hozománya van, csupán megfelelő szabályok betartása mellett kellene folytatni. Ez gyakorlatilag minden iparágra igaz, az összes lehet környezet- és egészségkárosító, ha nem kellő gondossággal alkalmazzuk

– véli a szakértő.

Igaz, az akkumulátorok előállításához muszáj veszélyes anyagokat felhasználni, a gyártási folyamatok közben pedig bármikor történhetnek balesetek, ám ettől a gyárak még nem lesznek törvényszerűen károsak a munkások, a lakosok vagy a környezet számára. Az üzemeket működtető cégeknek az előírások szerint megfelelő elszívórendszerekkel, valamint védőfelszerelésekkel kell biztosítaniuk, hogy a mérgező anyagok ne jelenthessenek veszélyt munkatársaikra, és ne juthassanak ki a környezetbe.

Vokony István szerint elérhető a megfelelő technológia ahhoz, hogy a káros porokat és folyadékokat a gyárakon belül tartsák a cégek, megfelelő körülmények között nem juthatnak ki onnan számottevő mennyiségben.

Mérnökként azt persze nem tudom jó érzéssel mondani, hogy szabályos működés esetén nulla káros anyag jut ki egy akkumulátorgyárból, de elenyésző mennyiség, praktikusan egészségügyi szempontból nulla

– fogalmazott.

Ha tehát egy akkumulátorgyár minden előírást betart, nincsen olyan egészség- vagy környezetkárosító hatása, ami indokolná, hogy ne lehessen akár lakott terület közelében is üzemeltetni.

The post Szakértők: Az akkumulátorgyártás szinte minden komponense mérgező, de ennek nem kéne problémát okoznia first appeared on 24.hu.

Tovább az erdeti cikkre:: 24.hu