6

Kas „koobalt”, mida kasutatakse ka elektriautode akudes, ammendub kiiremini kui nafta?

Koobalt on metall, mida kasutatakse paljudes elektriautode akudes. Uudis on see, et Tesla hakkab kasutama "koobaltivabu" akusid, aga mis "ressurss" on koobalt? Ma võtan kokku põhiteadmised, mida soovite teada.

 

Selle nimi on konfliktimineraalid, mis on saadud deemonitelt.

Kas tead elementi koobalt? Seda ei leidu mitte ainult elektriautode ja nutitelefonide akudes, vaid seda kasutatakse ka kuumakindlates koobalti sulamites, näiteks reaktiivmootorites ja puuriterades, kõlarite magnetites ja üllataval kombel ka nafta rafineerimisel. Koobalt on saanud nime koboldi järgi – koletise järgi, kes sageli esineb ulmekirjanduses ja kelle kohta keskaegses Euroopas usuti, et nad maagiliselt kaevandusi tehes loovad keerulisi ja mürgiseid metalle. Täpselt nii.

Olenemata sellest, kas kaevanduses on koletisi või mitte, on koobalt mürgine ja võib põhjustada tõsiseid terviseriske, näiteks pneumokonioosi, kui te ei kanna sobivaid isikukaitsevahendeid. Ja kuigi Kongo Demokraatlik Vabariik toodab enam kui poole maailma koobaltist, on väike kaevandus (käsitöönduslik kaevandus), kus vaesed ja töötud inimesed kaevavad auke lihtsate tööriistadega ilma igasuguse ohutusalase väljaõppeta. ), varinguõnnetusi esineb sageli, lapsed on sunnitud pikka aega töötama madala palgaga, umbes 200 jeeni päevas, ja isegi Amatsu on relvastatud rühmituste rahastamisallikas, seega on koobalt koos kulla, volframi, tina ja tantaaliga. , hakati seda nimetama konfliktimineraalideks.

Elektriautode ja liitiumioonakude levikuga seoses on aga viimastel aastatel ülemaailmsed ettevõtted hakanud uurima, kas kasutatakse ebaõigete kanalite kaudu toodetud koobaltit, sealhulgas koobaltoksiidi ja koobalthüdroksiidi tarneahelat.

Näiteks osalevad akuhiiglased CATL ja LG Chem Hiina juhitud vastutustundliku koobalti algatuses (RCI), mille peamine eesmärk on kaotada lapstööjõud.

2018. aastal loodi koobalti õiglase kaubanduse organisatsioon Fair Cobalt Alliance (FCA), mille eesmärk on edendada koobalti kaevandamise protsessi läbipaistvust ja legitiimsust. Osalejate hulgas on liitiumioonakusid tarbiv Tesla, Saksa elektriautode idufirma Sono Motors, Šveitsi ressursihiiglane Glencore ja Hiina Huayu Cobalt.

Jaapanit vaadates kehtestas Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., mis müüb Panasonicule liitiumioonakude positiivsete elektroodide materjale hulgimüügi teel, 2020. aasta augustis „Koobalti tooraine vastutustundliku hankimise poliitika“ ning alustas hoolsuskohustuse ja seirega.

Tulevikus, kui suurettevõtted käivitavad üksteise järel korralikult hallatud kaevandusprojekte, peavad töötajad võtma riske ja sukelduma väikestesse kaevandustesse ning nõudlus väheneb järk-järgult.

 

Ilmne koobalti puudus

Praegu on elektriautode arv veel väike, kokku vaid 7 miljonit, sealhulgas 2019. aastal müüdi kogu maailmas 2,1 miljonit. Teisest küljest öeldakse, et maailmas on mootoriga autode koguarv on 1 miljard või 1,3 miljardit ja kui bensiiniautod kaotatakse ja asendatakse tulevikus elektriautodega, on vaja tohutul hulgal koobaltoksiidi ja koobalthüdroksiidi.

2019. aastal kasutati elektriautode akudes kokku 19 000 tonni koobaltit, mis tähendab, et iga sõiduki kohta oli vaja keskmiselt 9 kg koobaltit. 1 miljardi elektriauto valmistamiseks, mille igaühes on 9 kg koobaltit, on vaja 9 miljonit tonni koobaltit, kuid maailma koguvarud on vaid 7,1 miljonit tonni ja nagu alguses mainitud, 100 000 tonni teistes tööstusharudes igal aastal. Kuna tegemist on metalliga, mida kasutatakse nii palju, on see juba niigi nähtavalt ammendunud.

Elektriautode müügi prognoositakse 2025. aastaks kümnekordseks kasvavaks, aastase nõudlusega 250 000 tonni, sealhulgas sõidukisisesed akud, spetsiaalseulamid ja muuks otstarbeks mõeldud tooted. Isegi kui elektriautode nõudlus peaks stabiliseeruma, ammenduksid kõik praegu teadaolevad varud 30 aasta jooksul.

Selle taustal töötavad akuarendajad päeval ja öösel kõvasti selle nimel, kuidas koobalti hulka vähendada. Näiteks niklit, mangaani ja koobaltit kasutavaid NMC-akusid täiustatakse NMC111 abil (nikkel, mangaan ja koobalt on 1:1. Koobalti kogust on pidevalt vähendatud suhtest 1:1) NMC532 ja NMC811-ni ning praegu on väljatöötamisel NMC9.5.5 (koobalti suhe on 0,5).

Tesla kasutatava nikkel-koobalt-alumiinium aku (NCA) koobaltisisaldus on vähendatud 3%-ni, kuid Hiinas toodetud Model 3 kasutab koobaltivaba liitium-raudfosfaatakut (LFP). On ka teisi klasse, mis on kasutusele võetud. Kuigi LFP jääb NCA-st jõudluse poolest maha, on sellel odavad materjalid, stabiilne tarne ja pikk eluiga.

Ja 23. septembril 2020 kell 6.30 Hiina aja järgi algaval „Tesla akupäeval“ kuulutatakse välja uus koobaltivaba aku, mille masstootmine Panasonicus algab eeldatavasti mõne aasta pärast.

Muide, Jaapanis aetakse „haruldased metallid” ja „haruldased muldmetallid” sageli segi. Haruldasi metalle kasutatakse tööstuses, sest „stabiilse varustuse tagamine on poliitiliselt oluline metallide puhul, mille küllus Maal on haruldane või mida on tehnilistel ja majanduslikel põhjustel raske kaevandada (majandus-, kaubandus- ja tööstusministeerium)”. See on sageli kasutatav värviline metall ja see on üldmõiste 31 liigi kohta, sealhulgas liitium, titaan, kroom, koobalt, nikkel, plaatina ja haruldased muldmetallid. Neist haruldasi muldmetalle nimetatakse haruldasteks muldmetallideks ja defineeritakse 17 liiki, näiteks neodüüm ja düsproosium, mida kasutatakse püsimagnetites.

Koobaltiressursside nappuse taustal on defitsiit koobaltist lehtmetallist ja -pulbrist ning koobaltiühenditest, näiteks koobaltkloriidist ja isegi heksaamiinkoobalt(III)kloriidist.

 

Vastutustundlik koobaltist loobumine

Kuna elektriautode nõutav jõudlus suureneb, on oodata, et tulevikus arenevad akud, mis ei vaja koobaltit, näiteks täistahkisakud ja liitiumväävliakud, seega õnneks me ei arva, et ressursid ammenduvad. See aga tähendab, et koobalti nõudlus kuskil kokku kukub.

Pöördepunkt saabub kõige varem 5–10 aasta pärast ja suured kaevandusettevõtted ei taha koobaltisse pikaajalisi investeeringuid teha. Kuna aga näeme lõppu, tahame, et kohalikud kaevurid lahkuksid turvalisemast töökeskkonnast kui enne koobaltimulli.

Ja praegu turul olevate elektriautode akud tuleb samuti pärast nende töö lõpetamist 10–20 aastat hiljem taaskasutada, mille asutasid Sumitomo Metals ja Tesla endine tehnoloogiajuht JB Strobel. -Materials ja teised on juba loonud koobalti taaskasutustehnoloogia ja taaskasutavad seda koos teiste ressurssidega.

Isegi kui elektriautode arengu käigus peaks nõudlus mõne ressursi järele ajutiselt suurenema, astume jätkusuutlikkusele ja töötajate inimõigustele sama kindlalt vastu kui koobaltile ega usu koopas luuravate koboltide viha. Tahaksin selle loo lõpetada lootusega ühiskonnaks saada.