地球温暖化に歯止めをかけようと、脱炭素社会をめざす動きが世界で広がっています。その一つが、ガソリン車から「EV(電気自動車)」へのシフトです。
電気自動車(EV)が海外で爆発的な普及期に入りました。
ニュースなどで知っている人も多いのではないでしょうか?
そして電気自動車の需要が加速しているため、生成されたエネルギーを蓄え、エンジンに動力を供給するバッテリーの需要が高まっています。
リチウムイオン電池の市場成長は続く
2021年におけるリチウムイオン電池の主要4部材の市場規模(出荷金額ベース)は、推計で前年比81.4%増の424億7884万ドルでした。
コロナ禍でも車載用リチウムイオン電池セルの市場成長が続いています。欧州では自動車メーカー各社のラインアップ拡充や補助金政策によって電動車市場の成長が促されています。
2022年以降のリチウムイオン電池の市場は、民生用では鈍化が予測されるものの、引き続き車載用は成長が見込まれるといいます。
リチウムイオン電池の主要4部材の市場規模は、前年比40.8%増の598億917万ドルと予測されています。
甲殻類から電池を作る
一方で「膨大な量の電池が生産および消費されており、環境問題の可能性が高まっています」と、筆頭著者でメリーランド大学材料イノベーション センターの責任者は述べています。
「たとえば、リチウムイオン電池で広く使用されているポリプロピレンやポリカーボネートのセパレーターは、劣化して環境負荷を増大させます」と述べます。
そこで環境にもやさしい代替案バッテリーとして科学者たちは、なんと貝を使って新しい持続可能なバッテリーを作成しました。
具体的には、甲殻類の主要な構造成分であるキチンからデバイスを作成しました。この物質は、カニ、ロブスター、およびエビの外殻に豊富に含まれています。
研究によると、この物質は自動車産業の再生可能エネルギーに対する高まる需要を満たすための鍵を握っています。
新しい亜鉛電池は、カニの殻から抽出されたキチンを含む生分解性の電解質を持っています。キチンには幅広い用途があります。
キチンは生体高分子として知られる天然化合物です。可燃性または腐食性の化学物質を含む液体、ペースト、またはゲルである可能性があります。
新しい電解質は、キトサン (キチンの誘導体) を含むゲルです。「キトサンはキチンの派生製品です。
キチンには、菌類の細胞壁、甲殻類の外骨格、イカの囲いなど、多くの供給源があります」と専門家は述べます。
鉛やリチウムではなく、リサイクル可能な金属成分の亜鉛が残りました。
「亜鉛はリチウムよりも地殻に豊富に含まれています」「一般的に言えば、よく開発された亜鉛電池は安価で安全です。」と専門家は述べます。
それほど遠くない未来、新しい技術を使ったバッテリーで車が動く時代がくるかもしれません。
引用画像:Photo by MIKI Yoshihito
参考サイト:
Accelerating demand for renewable energy and electric vehicles is sparking a high demand for the batteries that store generated energy and power engines. But the batteries behind these sustainability solutions aren’t always sustainable themselves. In a paper publishing September 1 in the journal Matter, scientists create a zinc battery with a biodegradable electrolyte from an unexpected source—crab shells.
Scientists created the device out of chitin, the major structural component of crustaceans. The substance is abundant in the outer shells of crabs, lobsters, and shrimp.