Eeldatakse, et liitiumakud asendavad kulutõhusad naatriumakud

Naatriumioonakud on vaikselt esile kerkimas kui kõrgetasemeline uus energiasalvestustehnoloogia. Võrreldes tuntud liitiumioonakudega on naatriumioonakudel palju põnevaid omadusi ja potentsiaali. Naatriumivarud on suhteliselt rikkalikud ja laialdaselt kättesaadavad. Naatriumakud toimivad hästi ka energia salvestamise tiheduse osas ja neid saab kasutada paljudes valdkondades, sealhulgas elektrisõidukites.

Naatriumioonaku põhimõte ja määratlus

Naatrium-ioonakud on taaslaetavate akude tehnoloogia, mis sarnaneb liitiumakudele, kuid need erinevad suuresti tooraine poolest. Naatriumioonakud kasutavad naatriumiioone laengu ülekandmiseks aku positiivse ja negatiivse elektroodi vahel, et salvestada ja vabastada energiat, samas kui liitiumioonakud kasutavad laengu ülekandmiseks liitiumioone.

Naatriumioonaku laadimisel lahkuvad naatriumiioonid positiivse elektroodi materjalist ja liiguvad läbi elektrolüüdi säilitamiseks negatiivse elektroodi materjali. See protsess on pöörduv, mis tähendab, et naatriumioonakusid saab laadida ja tühjendada mitu korda. Kui salvestatud energia on vaja vabastada, töötab aku tagurpidi, naatriumioonid vabanevad negatiivsest materjalist ja naasevad elektrolüüdi kaudu positiivsesse materjali, tekitades elektrivoolu.

Seevastu naatriumioonakude eeliseks on naatriumiressursside lai kättesaadavus ja suhteliselt madal hind ning naatriumi rohke esinemine maakoores muudab selle säästvamaks valikuks. Liitiumivarud on suhteliselt napid ning liitiumi kaevandamine ja töötlemine võib samuti avaldada teatud mõju keskkonnale. Seetõttu on naatriumioonakud säästlikkuse kaalumisel rohelisem valik.

Naatriumioonakud on aga alles arendamise ja turustamise algstaadiumis ning võrreldes liitiumioonakudega on tootmises endiselt probleeme, nagu suurem suurus, raskem kaal ning aeglasem laadimis- ja tühjenemiskiirus. Tehnoloogia edenedes ja põhjalike uuringute käigus eeldatakse, et naatriumioonakudest saab laialdaste kasutusvõimalustega akutehnoloogia.

Naatriumioonakude absoluutsed eelised

Naatriumioonakude oluliseks eeliseks on nende madal hind, mis on selge eelis liitiumakude ees. Liitiumpatareid kasutavad toorainena liitiumi ja liitiumi hind on püsinud kõrge, mistõttu liitiummetalli kaevandamine ja töötlemine on äärmiselt tulus äri. Liitiummetalli tootmiskulud tonni kohta on umbes 5000 kuni 8000 USA dollarit.

Väärib märkimist, et 5000–8000 dollarit on vaid liitiumi kaevandamise ja tootmise hind ning liitiumi turuhind on sellest näitajast palju kõrgem. New Yorgis asuva elektrisõidukite tööstusesse investeeriva erakapitaliettevõtte avalike andmete kohaselt müüakse liitiumi turul enam kui kümnekordse summa eest.

Võttes näiteks Ameerika Ühendriigid, on investorid ja pangad innukad investeerima või laenama liitiumi kaevandamise või liitiumi töötlemise projekte, arvestades tohutuid kasumimarginaale. Ühendriigid annavad liitiumiotsijatele ja -töötlejatele isegi kümnete miljonite dollarite väärtuses toetusi. Liitium pole Maal haruldane, kuid seda ei peetud väga väärtuslikuks enne, kui elektriautode müük hakkas hoogu võtma.

Kuna nõudlus kasvab hüppeliselt, püüab tööstus avada uusi kaevandusi ja töötlemistehased suurendavad oma võimsust maagi töötlemiseks. Liitiumi hind on hüppeliselt tõusnud, moodustades järk-järgult monopoolse turu. Autotootjad on hakanud muretsema ka liitiumipuuduse ja hindade tõusu pärast. Isegi suured autotootjad, nagu Tesla, osalevad otseselt liitiumiäris. Autotootjate ärevus tooraine liitiumi pärast põhjustas naatriumioonakud.