Tržište
U 2009. godini svijet je odbacio otprilike 40 milijardi malih baterija. To je potaknulo potražnju za rijetkim metalima. Kobalt je neophodan za punjive baterije. Prius hibrid nikada ne bi funkcionirao bez neodimija. Iako su količine po jedinici male, čak i male varijacije u potražnji za rijetkim metalima mogu uzrokovati deseterostruki porast ili pad cijena. Industrije se suočavaju s neizvjesnošću u pogledu buduće opskrbe i osiguravaju svoje pozicije, jer bi potražnja za baterijama za slušne aparate, pacemakere, mobilne telefone, MP3 playere i satove mogla doseći 100 milijardi jedinica godišnje globalno u roku od tri do pet godina. Predviđamo maloprodajno tržište vrijedno 100 milijardi eura godišnje.
Potražnja za ovim rijetkim metalima potaknuta je uvođenjem "zelenih tehnologija" poput vjetroturbina i eko-baterija. Dodajte tome rastuću potražnju kineskih potrošača za ovim rijetkim materijalima i stručnjaci predviđaju da bi u sljedećem desetljeću moglo doći do naglog smanjenja. Većina ponude renija, kobalta, neodimija i samarija dolazi iz nekolicine rudnika smještenih u udaljenim regijama Unutarnje Mongolije, Sibira i Republike Kongo, te je stoga podložna oštrim klimatskim uvjetima i političkim neizvjesnostima. U tom kontekstu ne čudi da fondovi rizičnog kapitala ulažu velika sredstva u razvoj širokog portfelja inovativnih zelenih baterija.
Inovacija
Zelene baterije nisu rješenje za opisane izazove; one su prijelaz. Dok zeleni izvori energije zamjenjuju kadmij i živu litijem i niklom, ove navodno ekološki prihvatljive baterije, koje uzrokuju manje štete okolišu i predstavljaju manje rizika za naše zdravlje, oslanjaju se na razne male količine rijetkih zemnih elemenata koji zahtijevaju rudarstvo, taljenje i emisije ugljika koji doprinose klimatskim promjenama.
Nedavne inovacije u opskrbi energijom Fraunhoferovog instituta (Njemačka), jednog od vodećih svjetskih centara za primijenjena istraživanja, nude drugačiji pristup. Peter Spies i njegovi kolege dizajnirali su mobitel koji radi bez baterija. Temperaturna razlika između tijela i telefona osigurava dovoljno energije da telefon ostane u stanju pripravnosti. Pretvorba zvučnih valova koje stvara glas u električnu struju piezoelektričnim uređajem napaja poziv - sve dok razgovaramo. Što više pričate, to je vaš poziv dulji. Ovo je postojeća znanost koja je postala uspješna, jer je isti tim dizajnirao telefonske uređaje koji zahtijevaju još manje energije.
Neovisno o ovom istraživanju, Jorge Reynolds - jedan od izumitelja pacemakera - pokazao je njegovu sposobnost smanjenja otpora struje crpeći inspiraciju iz proizvodnje i distribucije električne energije pomoću ugljikovih nanožica. Prije je kit bio pas. Stoga je, kako bi održalo istu razinu snage impulsa, kitovo srce moralo poboljšati svoju vodljivost, i u tome je biološki uspjelo. Kombinacija smanjenog otpora, kako je zamislio Reynolds, i smanjenih energetskih potreba, kako je pokazao Fraunhofer, omogućuje redefiniciju snage za minijaturiziranu elektroniku, u konačnici eliminirajući baterije.
Prvi novčani tok
Uvođenje novog pacemakera bez baterija zahtijeva godine istraživanja, značajna kapitalna ulaganja, a možda čak i desetljeće strpljenja za dobivanje vladinih odobrenja. Uklanjanje baterija iz mobitela podrazumijeva potpunu reviziju upravljanja lancem opskrbe. Ovo nije održivo kratkoročno rješenje. Zato je Reynolds okupio tim u Aziji i Latinskoj Americi kako bi lansirao inovacije na tržište. Prva primjena je uređaj bez baterija za bežično mjerenje tjelesne temperature. Tržišni potencijal je znatan. Ova inovativna primjena ne konkurira postojećim elektroničkim uređajima.
Dobro je poznato da se tjelesna temperatura žene povisuje kada ovulira. Jednostavnim flasterom pričvršćenim na donje rublje moguće je izmjeriti tjelesnu temperaturu i usporediti je s modelom registriranim na privatnoj web stranici. Ako temperatura poraste za više od pola stupnja Celzija u usporedbi s dnevnim prosjekom, postoji visoka razina sigurnosti da je došlo do ovulacije. Danas se kontracepcija prvenstveno oslanja na kemijsku kontrolu putem pilule. Ova inovacija bez baterija omogućuje jednostavnu i neinvazivnu kontrolu društvenog ponašanja bez upotrebe kemikalija.
Prilika
Korištenje baterija postalo je standardno i većina dizajnera proizvoda uzima to zdravo za gotovo. Satovi predstavljaju ogroman segment. Međutim, satovi bez baterija obično su skupi i oslanjaju se na veći broj dijelova, što povećava troškove montaže, dok satovi na baterije rade s tek nekoliko elektroničkih komponenti. Satovi bez baterija samo su dugoročni cilj.
Potencijal za ulazak na tržište gadgeta bez baterija leži u vrhunskim mobilnim mikroelektroničkim primjenama gdje je cijena električne energije po kilovat-satu visoka, a veličina baterije nezgodna. Prvo tržište koje pada na pamet nakon flastera su slušni aparati. Cijena kilovat-sata je preko 100 eura, a slušni aparat košta 2000 eura. Ova visoka cijena omogućuje dizajniranje zamjene za baterijski izvor napajanja koji se napaja razlikama u tjelesnoj temperaturi. Slušni aparat se postavlja izvan tijela, dok se generator impulsa usmjerava unutar uha. To omogućuje izmjenu topline dovoljno snažnu za napajanje sićušnog uređaja. Ovaj uređaj bez baterija je lakši, manje primjetan i jeftiniji. Ovo su velika poboljšanja u odnosu na trenutni standard, koji je vrlo skup.
Reynolds je zatim dizajnirao prijenosni elektrokardiogram (EKG) koji prati otkucaje srca 24 sata pomoću jednostavnog flastera, opremljenog naprednom elektronikom koja omogućuje 24-satno očitavanje otkucaja srca bez baterija ili žica. Zamislite da itko može pratiti stanje srca vrhunskih biciklista na sljedećem Tour de Franceu online dok voze kroz Alpe.
Zamjena baterija bez ikakvih baterija je stvarnost. Budući da su ove ključne tehnologije otvorenog koda, one pružaju platformu poduzetnicima, bez opterećivanja našeg okoliša rudarstvom, talionicama i odlaganjem otrovnog otpada, uz niže troškove i veću praktičnost. Ovo je novi, konkurentni poslovni model u razvoju koji bi čak mogao inspirirati rudarske i tvrtke za baterije da pokrenu pravu inicijativu urbanog rudarstva kako bi zatvorile krug.
