เรียบเรียงจาก Sodium batteries offer an alternative to tricky lithium https://www.economist.com/leaders/2023/10/26/sodium-batteries-offer-an-alternative-to-tricky-lithium
from The Economist
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ราชนาวีของสหราชอาณาจักรดัดแปลงเรือรบของตนให้ใช้น้ํามันแทนถ่านหิน แต่ในขณะที่ถ่านหินผลิตในประเทศ แต่น้ํามันต้องนำเข้า จึงกลายเป็นความว้าวุ่น : จะเกิดอะไรขึ้นถ้าการนําเข้าเชื้อเพลิงเหล่านั้นถูกตัดขาดในวันหนึ่ง? วินสตัน เชอร์ชิลล์ ซึ่งดูแลกองทัพเรือในขณะนั้น แย้งว่า การป้องกันที่ดีที่สุดคือความหลากหลายของอุปทาน ขณะที่เขาบอกกับรัฐสภาที่กำลังตระหนก : “ความปลอดภัยและความแน่นอนในน้ํามันอยู่ที่ความหลากหลาย และความหลากหลายเพียงอย่างเดียว”
ทุกวันนี้ นักการเมืองในกลุ่มประเทศร่ำรวยพบว่าตัวเองถูกผูกมัดที่แน่นแฟ้นยิ่งขึ้น พวกเขาจําเป็นต้องเปลี่ยนไม่ใช่เพียงกองทัพเรือ แต่คือระบบเศรษฐกิจทั้งหมดจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นการผลิตไฟฟ้าที่มีการปล่อยคาร์บอนต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นหายนะจากวิกฤตสภาพภูมิอากาศ แต่พวกเขากังวลว่าการทําเช่นนั้นจะยิ่งสุ่มเสี่ยงในทางภูมิรัฐศาสตร์
พวกเขากังวลเป็นพิเศษเกี่ยวกับแบตเตอรี่ การเปลี่ยนผ่านที่เป็นมิตรสิ่งแวดล้อม(green transition) จะต้องพึ่งพาสิ่งเหล่านี้อย่างมาก : สําหรับรถยนต์ รถบรรทุก และบ้าน และเพื่อสร้างสมดุลระบบสายส่งของประเทศเมื่อพวกเขาพึ่งพาไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์และลม แม้ว่าจะมีแบตเตอรี่หลายประเภท แต่เทคโนโลยีที่โดดเด่นคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (lithium-ion) ซึ่งมีข้อดีระหว่างการบํารุงรักษาที่ต่ำและการมีความหนาแน่นของพลังงานสูง แต่ลิเธียมซึ่งเป็นส่วนประกอบสําคัญนั้นหายาก และการผลิตส่วนใหญ่มาจากจีน
ประเทศตะวันตก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุโรปที่ใช้เวลาสองปีที่ผ่านมาในการพยายามลดการพึ่งพาก๊าซฟอสซิลของรัสเซีย ระมัดระวังที่จะประนีประนอมความมั่นคงด้านพลังงานในอนาคตของพวกเขา ในทํานองเดียวกัน ความกลัวดังกล่าวไม่ได้เป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น เมื่อวันที่ 20 ตุลาคม 2566 จีนประกาศข้อจํากัดด้านความมั่นคงแห่งชาติในการส่งออกกราไฟท์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบสําคัญของแบตเตอรี่ลิเธียม ถือเป็นการโจมตีครั้งล่าสุดในสงครามการค้าและเทคโนโลยีที่เริ่มขึ้นเมื่อสหรัฐอเมริกาจํากัดการส่งออกอุตสาหกรรมผลิตชิปไปยังจีน
โชคดีที่ลิเธียมไม่ใช่เกมเดียว บริษัทต่างๆ กําลังผลิตแบตเตอรี่จากโซเดียม ซึ่งเป็นลูกพี่ลูกน้องของลิเธียม เนื่องจากคุณสมบัติทางเคมีของโซเดียมมีความคล้ายคลึงกับลิเธียมมาก จึงเป็นแบตเตอรี่ดีเช่นกัน และโซเดียมซึ่งพบในเกลือของน้ําทะเลบนโลกมีมากกว่าลิเธียมหลายพันเท่าและราคาถูกกว่า บริษัทส่วนใหญ่ที่ใช้โซเดียมในการทําแบตเตอรี่ในปัจจุบันก็เป็นชาวจีนเช่นกัน แต่การใฝ่หาเทคโนโลยีในตะวันตกอาจเป็นเส้นทางที่แน่นอนกว่าไปสู่ความมั่นคงด้านพลังงานแทนการพึ่งพาลิเธียมทั้งหมด
นอกจากความอุดมสมบูรณ์แล้ว โซเดียมยังมีข้อดีอื่นๆ แบตเตอรี่ลิเธียมที่ดีที่สุดใช้โคบอลต์และนิกเกิลในอิเล็กโทรด นิกเกิลก็เช่นเดียวกับลิเธียมคือหายาก การทำเหมืองนิเกิลบนบกทําลายสิ่งแวดล้อม ข้อเสนอที่จะขุดจากเหมืองทะเลลึกถูกคัดค้าน ในขณะเดียวกัน โคบอลต์จํานวนมากของโลกถูกสกัดจากเหมืองขนาดเล็กในสาธารณรัฐประชาธิปไตยคองโกซึ่งการใช้แรงงานเด็กเป็นเรื่องปกติและสภาพการทํางานเลวร้าย ในทางตรงกันข้าม แบตเตอรี่โซเดียมสามารถใช้อิเล็กโทรดที่สร้างจากเหล็กและแมงกานีส ซึ่งมีมากมายและไม่ขัดแย้งกัน เนื่องจากส่วนประกอบทางเคมีมีราคาถูก อุตสาหกรรมที่จะขยายตัวต้องสามารถผลิตแบตเตอรี่ที่มีราคาต่ำกว่าแบตเตอรี่ลิเธียม
โซเดียมไม่ได้ทดแทนลิเธียมได้อย่างสมบูรณ์แบบ เพราะมีน้ำหนักกว่า ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่โซเดียมจะมีน้ําหนักมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีความจุเท่ากัน ทำให้มีแนวโน้มที่จะถูกมองข้ามในกรณีที่ความเบาเป็นสิ่งสําคัญยิ่ง แต่สําหรับการใช้งานอื่นๆ เช่น การจัดเก็บพลังงานจากระบบสายส่งหรือแบตเตอรี่ในบ้าน แต่บางกรณี น้ําหนักไม่เกี่ยวข้อง ผู้ผลิตรถยนต์ชาวจีนหลายรายเริ่มใส่แบตเตอรี่โซเดียมในรถยนต์ไฟฟ้าด้วยซ้ำ
บางทีข้อเสียที่ใหญ่ที่สุดของแบตเตอรี่โซเดียมคือการเริ่มต้นช้า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีการใช้เชิงพาณิชย์ครั้งแรกในปี 2533 และรับประโยชน์จากการลงทุนหลายทศวรรษ แต่ส่วนที่เหลือของโลกก็ตามหลังจีนทั้งสองด้านอยู่ดี สหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรปประกาศโครงการเงินอุดหนุนอุตสาหกรรมสีเขียวจํานวนมหาศาล หากพวกเขาตั้งใจแน่วแน่ที่จะลงทุนกับแบตเตอรี่ บางส่วนควรไปที่แบตเตอรี่โซเดียม
