Η πρόκληση της ηλεκτροκίνησης: Βιομηχανικά προβλήματα και εναλλακτικές λύσεις

Η πανδημία του κορωνοϊού και η επακόλουθη κρίση των ημιαγωγών όχι μόνο θα αφήσουν ζημιογόνα ίχνη στην αυτοκινητοβιομηχανία, αλλά επίσης θα αποτελέσουν ένα μεγάλο δίδαγμα για ολόκληρο τον τομέα. Δηλαδή την ανάγκη να ελέγχεται προληπτικά ολόκληρη η αλυσίδα παραγωγής.

Νίκος Μιχαλόπουλος

Η έλλειψη ημιαγωγών είναι μια τυπική περίπτωση, γιατί έχει αναδείξει τις συνέπειες μιας προβληματικής διαχείρισης προμηθειών που επικεντρώνεται υπερβολικά στην άνευ όρων εμπιστοσύνη της ικανότητας των προμηθευτών να ικανοποιήσουν οποιοδήποτε αίτημα. Τώρα ήρθε η ώρα -για όλους τους κατασκευαστές- να αναθεωρήσουν δεσμούς και συνεργασίες δεκαετιών και να υιοθετήσουν μια προσέγγιση αφιερωμένη στην αλλαγή, ή μάλλον σε εκείνη τη «δημιουργική καταστροφή» που ο οικονομολόγος Joseph Schumpeter ανέφερε ως την κινητήρια δύναμη του καπιταλισμού. Εν ολίγοις, οι κατασκευαστές πρέπει να αποδέχονται τη συνεχή καινοτομία όχι μόνο στο τεχνολογικό μέτωπο αλλά και, αν όχι πάνω από όλα, στον τομέα των επιχειρηματικών διαδικασιών. Αυτό συμβαίνει στο νευραλγικό τομέα των μπαταριών και, ακόμη περισσότερο, των χημικών στοιχείων στη βάση της παραγωγής τους, ξεκινώντας από εκείνο το λίθιο που, παραδόξως γίνεται ολοένα και πιο «σπάνιο» και επιβάλλει την αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων.

Μεγαλύτερη κατανόηση του προβλήματος

Άλλωστε, με τον όρο δημιουργική καταστροφή, κυριολεκτικά εννοούμε τη «διαδικασία βιομηχανικής μετάλλαξης που φέρνει αδιάκοπα επανάσταση στην οικονομική δομή από μέσα, καταστρέφοντας συνεχώς την παλιά και δημιουργώντας πάντα μια νέα». Και αυτό έχει ακόμη μεγαλύτερη αξία σε ορισμένους τομείς που είναι πλέον ολοένα και πιο θεμελιώδεις για την παραγωγή νέων αυτοκινήτων, όπως παραδέχτηκε πρόσφατα ο Carlos Tavares όταν μιλούσε για την κρίση των τσιπ. Ο Διευθύνων Σύμβουλος της Stellantis υπογράμμισε πώς η έλλειψη ημιαγωγών έχει «σπάσει» τις σχέσεις με προμηθευτές εξαρτημάτων ανώτατου επιπέδου και ως εκ τούτου ώθησε τους κατασκευαστές να ψάξουν «αλλού» για να λύσουν προβλήματα προμήθειας. Αυτό το πλαίσιο περιλαμβάνει τις συχνές συμφωνίες που γίνονται με κατασκευαστές ημιαγωγών για το σχεδιασμό μικροεπεξεργαστών ικανών να ανταποκρίνονται σε συγκεκριμένες ανάγκες παραγωγής. Με αυτόν τον τρόπο θα είναι επίσης δυνατό για τους διαχειριστές του κλάδου να κατανοήσουν καλύτερα τις εξελίξεις και τις ανάγκες ενός ολοένα και πιο σημαντικού τομέα για τις δραστηριότητές τους, όπως συμβαίνει ήδη εδώ και μερικά χρόνια με τον τομέα εξόρυξης για ορισμένες βασικές πρώτες ύλες αναφορικά με την ηλεκτρική κινητικότητα. Ωστόσο για το λίθιο, έχουν εκδοθεί σαφείς προειδοποιήσεις για τη σπάνια διαθεσιμότητά του και για τις δυσκολίες της ανεπαρκούς προσφοράς για την ικανοποίηση μιας συνεχώς αυξανόμενης ζήτησης. Αυτό οδηγεί επίσης σε εκκλήσεις που απευθύνονται στα ευρωπαϊκά θεσμικά όργανα να μην πιέσουν πολύ την ηλεκτρική κινητικότητα επειδή δεν υπάρχουν αρκετές πρώτες ύλες.

Ένα σπάνιο στοιχείο.

Το λίθιο είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. Θεωρητικά σε παγκόσμιο επίπεδο, τα αποθέματα λιθίου βρίσκονται σε αφθονία. Η US Geologica Survey τα υπολογίζει σε 21 εκατομμύρια τόνους, αρκετούς για να μετατρέψουν ολόκληρο τον παγκόσμιο στόλο οχημάτων σε ηλεκτρικό έως το 2050. Όπως και με το πετρέλαιο, οι εκτιμήσεις θα μπορούσαν να αναθεωρηθούν προς τα πάνω. Όπως ακριβώς συμβαίνει και με τα ορυκτά καύσιμα, δεν είναι βέβαιο ότι τα αποθέματα μπορούν να αξιοποιηθούν με οικονομικό και βιώσιμο τρόπο. Ήδη σήμερα, αυτό είναι το μεγάλο πρόβλημα για τους κατασκευαστές αυτοκινήτων και για τη δέσμευσή τους να διασφαλίζουν προμήθειες που δεν είναι μόνο σταθερές, αλλά ακόμη πιο ανιχνεύσιμες και ικανές να συμμορφώνονται με τις παραμέτρους βιωσιμότητας ESG (Περιβαλλοντική και Κοινωνική Διακυβέρνηση). Στην ουσία είναι θέμα ποσότητας και ποιότητας της προσφοράς. Σε ποσότητα, επειδή ο τομέας εξόρυξης δυσκολεύεται να ικανοποιήσει μια ταχέως αυξανόμενη ζήτηση λόγω αντικειμενικών εμποδίων, καθώς χρειάζονται περίπου 10 χρόνια για να ξεκινήσει να λειτουργεί μια τοποθεσία εξόρυξης. Ποιοτικά, επειδή η εξόρυξη λιθίου έχει ισχυρό περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Ορισμένοι ειδικοί δεν το θεωρούν καθόλου οικολογικό πόρο και υπογραμμίζουν τις καταστροφικές ζημιές στην περιοχή. Αρκεί να πούμε ότι για κάθε τόνο ορυκτού που εξορύσσεται στα αποθέματα των Άνδεων απαιτούνται τουλάχιστον δύο εκατομμύρια λίτρα νερού! Οι συνέπειες; Ξηροί ποταμοί και υδροφόροι ορίζοντες και, κατά συνέπεια, ζημιά στη γεωργία. Ένα πρόβλημα ιδιαίτερα αισθητό μεταξύ Χιλής και Βολιβίας, σε σημείο που ορισμένες περιβαλλοντικές οργανώσεις έχουν προειδοποιήσει για τον κίνδυνο στρατιωτικής κλιμάκωσης λόγω της αποστράγγισης των υδάτινων πόρων που συνδέονται με την εξόρυξη λιθίου στη λεκάνη της αλυκής της Βολιβίας του Salar de Uyuni.

Κοβάλτιο και πόλεμοι.

Αν στη συνέχεια διευρύνουμε τη συζήτηση σε ένα άλλο χημικό στοιχείο όπως το κοβάλτιο, η κατάσταση γίνεται ακόμη πιο ανησυχητική. Εξάγεται από το κολτάν, ένα ορυκτό που το 60% προέρχεται από το Κονγκό, μια από τις πιο φτωχές χώρες στον κόσμο, που υποφέρει από πολέμους. Γίνεται λόγος για τουλάχιστον 150.000 ανθρακωρύχους που δραστηριοποιούνται στις κύριες περιοχές εξόρυξης του πρώην Ζαΐρ, οι οποίοι χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον βιοτεχνικά και επιβλαβή για το περιβάλλον συστήματα εξόρυξης. Όχι μόνο αυτό, αλλά σύμφωνα με τη Unicef, 40 χιλιάδες παιδιά απασχολούνται στα ορυχεία αυτά. Ως εκ τούτου, το κοβάλτιο εγείρει όχι μόνο περιβαλλοντικά ζητήματα (μεταξύ άλλων, οι διεργασίες διύλισης που χρησιμοποιούνται στην Κίνα, από όπου προέρχεται το 90% της παγκόσμιας προσφοράς, που πρέπει όλες να επαληθεύονται), αλλά επίσης και πάνω από όλα εγείρει και ηθικά ζητήματα. Σε τελική ανάλυση, το ίδιο συμβαίνει και με το πετρέλαιο καθώς, μόλις λυθεί ένα πρόβλημα, εμφανίζεται ένα άλλο ακόμα πιο δύσκολο.

Έρευνα.

Το λίθιο και το κοβάλτιο είναι μόνο τα δύο πιο ενδεικτικά παραδείγματα, αλλά θα πρέπει να μιλήσουμε για πολλά άλλα χημικά στοιχεία που είναι όλο και πιο σημαντικά και επιβλαβή για το περιβάλλον. Όλα αυτά εξηγούν τις διάφορες πρωτοβουλίες που εφαρμόζουν οι κατασκευαστές για την αναζήτηση αξιόπιστων εναλλακτικών λύσεων. Δεν πρόκειται απλώς για τον εντοπισμό λύσεων ικανών να μειώσουν τη χρήση των στοιχείων στη βάση των σημερινών μπαταριών, αλλά και να αυξήσουν τις δυνατότητες ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης. Αφορά επίσης την αναζήτηση νέων βάσεων και πρώτων υλών. Στα χείλη όλων υπάρχει πάνω από όλα η τεχνολογία μπαταριών στερεάς κατάστασης, η οποία θα πρέπει να εγγυάται μεγαλύτερη ταχύτητα φόρτισης, μεγαλύτερη αυτονομία, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και, κυρίως, λιγότερη χρήση λιθίου. Ωστόσο, μιλάμε ακόμα για λίθιο. Για να μειωθεί η χρήση του, εφαρμόζονται λύσεις όπως μπαταρίες λιθίου-σιδήρου-φωσφορικού που κυκλοφορούν ήδη στην αγορά σήμερα, στις οποίες χρησιμοποιείται όχι μόνο το λίθιο ως υλικό της καθόδου αλλά συνδυάζεται με άλλα στοιχεία. Το πρόβλημα, ωστόσο, παραμένει.

Ιόντα νατρίου και άλλα διαλύματα.

Είναι γνωστό ότι τα τελευταία χρόνια εξελίσσεται η δυνατότητα χρήσης μιας ακόμη παλαιότερης τεχνολογίας, αυτής που βασίζεται σε ιόντα νατρίου. Τι είναι τα ιόντα νατρίου; Ένα διάλυμα που εξελίσσεται από τη δεκαετία του 1970. Μέχρι στιγμής, δεν έχει βρεθεί καλύτερη εναλλακτική λύση για ορισμένα προβλήματα. Τα ιόντα νατρίου είναι λιγότερο σταθερά, παρέχουν λιγότερη ενέργεια, εγγυώνται λιγότερη αυτονομία και είναι βαρύτερα. Ωστόσο, είναι πιο αποτελεσματικά στους χρόνους φόρτισης και στο μέτωπο αποθήκευσης ενέργειας, υποφέρουν λιγότερο από ακραίες θερμοκρασίες και δεν εκμεταλλεύονται το λίθιο, τις σπάνιες γαίες και άλλα πολύτιμα μέταλλα. Επίσης για αυτό το λόγο, η κινεζική Catl, ένας κολοσσός που ελέγχει το 30% της παγκόσμιας αγοράς μπαταριών, εργάζεται εδώ και αρκετό καιρό πάνω σε αυτές τις λύσεις, οι οποίες υλοποιήθηκαν στις πρώτες βιομηχανικές εφαρμογές. Σε κάθε περίπτωση, θα χρειαστούν μερικά ακόμη χρόνια για να έχουμε προϊόντα ικανά, τουλάχιστον, να προσεγγίσουν τα πλεονεκτήματα που εγγυάται το λίθιο. Τα ιόντα νατρίου είναι ωστόσο μόνο μία από τις πολλές εναλλακτικές που μελετώνται. Μιλάμε για μπαταρίες θειούχου μαγνησίου, θειούχου λιθίου και γραφενίου, καθώς και με ιόντα αλουμινίου ή ακόμη και με βιοχημικές διεργασίες που βασίζονται σε βακτήρια. Όλα αυτά καταδεικνύουν πώς το μέλλον μπορεί να επιφυλάσσει μεγάλες εκπλήξεις, με την προϋπόθεση, ωστόσο, ότι ολόκληρη η αλυσίδα εφοδιασμού αυτοκινήτων θα αφοσιωθεί, σώμα και ψυχή, στην τεχνολογική καινοτομία περισσότερο από ό,τι έχει κάνει μέχρι τώρα.