Kvantitativní posuzování environmentálních a ekonomických dopadů bateriových článků pomocí LCA

Abstract

V poslední dekádě získal vývoj solid-state baterií značnou pozornost vědeckého světa, a očekává se, že tento typ baterií přinese podstatné zlepšení elektrochemické stability a bezpečnosti, zároveň sníží ekologickou zátěž a náklady na jejich výrobu. Nicméně, solid-state baterie jsou stále novou technologií, a jejich environmentální a ekonomické dopdady nejsou úplně pochopeny. Tato diplomní práce si klade za cíl představit posouzení životního cyklu "od kolébky po bránu" nové solid-state baterie s polymerním elektrolytem na bázi biomateriálu, to na úrovni laboratorního článku, a vyhodnotit tak environmentální dopady a identifikovat kritická environmentální místa. Hodnocení využívá metodu hodnocení dopadů ReCiPe 2016 a Environmental Prices. Výsledky analýzy životního cyklu ukazují, že hlavní environmentální dopady laboratorních článků pochází z pouzdra mincové baterie a elektrolytu, které společně představují více než 92 % všech kategorií dopadů s výjimkou nekarcinogenních (82 %). Environmentální cena výroby jednoho článku činí 0,0156 eura. Elektrolyt významně přispívá k environmentálnímu dopadu, a to kvůli své vysoké spotřebě energie a přítomnosti složky LITFSI, která společně představují více než 83 % všech kategorií environmentálních dopadů. Citlivostní analýza ukazuje, že potenciální snížení environmentálních dopadů by bylo možné dosáhnout strategiemi, jako je optimalizace tloušťky elektrolytu a využití obnovitelných zdrojů energie v procesu výroby.