Kóbalt er málmur sem notaður er í rafhlöðum margra rafbíla. Fréttin er sú að Tesla muni nota „kóbaltlausar“ rafhlöður, en hvers konar „auðlind“ er kóbalt? Ég mun draga saman út frá þeirri grunnþekkingu sem þú vilt vita.
Það heitir Átakasteinefni sem eru fengin úr djöflinum.
Þekkir þú frumefnið kóbalt? Það er ekki aðeins að finna í rafhlöðum rafknúinna ökutækja og snjallsíma, heldur einnig notað í hitaþolnum kóbaltmálmblöndum eins og þotuhreyflum og borvélum, seglum fyrir hátalara og, sem kemur á óvart, í olíuhreinsun. Kóbalt er nefnt eftir „Koboldinum“, skrímsli sem birtist oft í vísindaskáldskap í dýflissum, og í miðalda Evrópu var talið að það hefði notað galdra á námum til að búa til erfiða og eitraða málma. Já, það er rétt.
Hvort sem skrímsli eru í námunni eða ekki, þá er kóbalt eitrað og getur valdið alvarlegum heilsufarsáhættu eins og lungnabólgu ef ekki er notaður viðeigandi hlífðarbúnaður. Og þó að Lýðveldið Kongó framleiði meira en helming af kóbalti í heiminum, þá er lítil náma (Artisanal náma) þar sem fátækt fólk án vinnu grafur holur með einföldum verkfærum án nokkurrar öryggisþjálfunar oft slys vegna hruns, börn eru neydd til að vinna í langan tíma með lágum launum, um 200 jen á dag, og jafnvel Amatsu er fjáröflunarleið fyrir vopnaða hópa, svo kóbalt, ásamt gulli, wolframi, tini og tantalum, varð kallað átakasteinefni.
Hins vegar, með útbreiðslu rafknúinna ökutækja og litíum-jón rafhlöðum, hafa alþjóðleg fyrirtæki á undanförnum árum hafið rannsóknir á því hvort kóbalt sé notað sem framleitt er með óviðeigandi leiðum, þar á meðal í gegnum framboðskeðju kóbaltoxíðs og kóbalthýdroxíðs.
Til dæmis taka rafhlöðurisarnir CATL og LG Chem þátt í kínverska „Ábyrgðarátakinu um kóbalt (RCI)“ sem vinnur fyrst og fremst að því að útrýma barnavinnu.
Árið 2018 var Fair Cobalt Alliance (FCA), samtök sem sérhæfa sig í sanngjörnum viðskiptum með kóbalt, stofnuð sem frumkvæði til að efla gagnsæi og lögmæti kóbaltnámuvinnsluferlisins. Meðal þátttakenda eru Tesla, sem notar litíum-jón rafhlöður, þýska rafbílafyrirtækið Sono Motors, svissneski auðlindarisinn Glencore og kínverska fyrirtækið Huayu Cobalt.
Hvað varðar Japan, þá setti Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., sem selur jákvæð rafskautsefni fyrir litíumjónarafhlöður til Panasonic í heildsölu, „stefnu um ábyrga innkaup á kóbalthráefnum“ í ágúst 2020 og hóf áreiðanleikakönnun og eftirlit.
Í framtíðinni, þar sem stórfyrirtæki munu hefja rétt stýrð námuverkefni hvert á fætur öðru, munu starfsmenn þurfa að taka áhættu og kafa ofan í litlar námur og eftirspurnin mun smám saman minnka.
Augljós skortur á kóbalti
Eins og er er fjöldi rafknúinna ökutækja enn lítill, aðeins 7 milljónir samtals, þar af 2,1 milljón seldust um allan heim árið 2019. Hins vegar er sagt að heildarfjöldi bíla með vél í heiminum sé 1 milljarður eða 1,3 milljarðar, og ef bensínbílum verður hætt og skipt út fyrir rafknúin ökutæki í framtíðinni, þá verður gríðarlegt magn af kóbalt-kóbaltoxíði og kóbalthýdroxíði nauðsynlegt.
Heildarmagn kóbalts sem notað var í rafhlöður fyrir rafbíla árið 2019 var 19.000 tonn, sem þýðir að að meðaltali þurfti 9 kg af kóbalti á hvert ökutæki. Til að framleiða 1 milljarð rafbíla með 9 kg hverri þarf 9 milljónir tonna af kóbalti, en heildarbirgðir heimsins eru aðeins 7,1 milljón tonn, og eins og áður segir eru 100.000 tonn notuð í öðrum atvinnugreinum á hverju ári. Þar sem þetta er málmur sem er notaður svo mikið er hann greinilega tæmdur eins og hann er.
Gert er ráð fyrir að sala rafknúinna ökutækja tífaldist árið 2025 og að árleg eftirspurn verði 250.000 tonn, þar með taldar rafhlöður í ökutækjum, sérstakar málmblöndur og önnur notkun. Jafnvel þótt eftirspurn eftir rafknúnum ökutækjum stöðvist, myndi hún klárast úr öllum núverandi birgðum innan 30 ára.
Í ljósi þessa vinna rafhlöðuhönnuðir hörðum höndum dag og nótt að því hvernig hægt er að draga úr magni kóbalts. Til dæmis eru NMC rafhlöður sem nota nikkel, mangan og kóbalt að verða betri með NMC111 (nikkel, mangan og kóbalt eru í hlutföllunum 1:1. Magn kóbalts hefur verið minnkað jafnt og þétt úr 1:1) í NMC532 og NMC811, og NMC9.5.5 (kóbalthlutfallið er 0,5) er nú í þróun.
Í NCA (nikkel, kóbalt, ál) sem Tesla notar er kóbaltinnihaldið lækkað niður í 3%, en Model 3 sem framleiddur er í Kína notar kóbaltlausa litíum-járnfosfat rafhlöðu (LFP). Það eru einnig til gerðir sem hafa verið teknar upp. Þó að LFP sé lakari en NCA hvað varðar afköst, þá hefur það þá eiginleika að vera ódýrt efni, stöðugt framboð og endingargott.
Og á „Tesla Battery Day“ sem áætlaður er frá klukkan 6:30 að morgni 23. september 2020 að kínverskum tíma, verður ný kóbaltlaus rafhlaða tilkynnt og Panasonic mun hefja fjöldaframleiðslu á henni eftir nokkur ár. Það er gert ráð fyrir.
Í Japan er oft ruglað saman hugtökunum „sjaldgæf málmar“ og „sjaldgæf jarðmálmar“. Sjaldgæfir málmar eru notaðir í iðnaði vegna þess að „að tryggja stöðugt framboð er mikilvægt hvað varðar stefnumótun meðal málma sem eru sjaldgæfir eða erfitt að vinna úr vegna tæknilegra og efnahagslegra ástæðna (Efnahags-, viðskipta- og iðnaðarráðuneytið)“. Þetta er málmur sem ekki er járn og er oft notaður og er almennt hugtak yfir 31 gerð, þar á meðal litíum, títan, króm, kóbalt, nikkel, platínu og sjaldgæfar jarðmálmar. Af þessum eru sjaldgæfar jarðmálmar kallaðir sjaldgæfar jarðmálmar og 17 tegundir eins og neodymium og dysprósíum sem notaðar eru í varanlega segla eru skilgreindar.
Vegna skorts á kóbaltauðlindum er skortur á kóbaltmálmplötum og -dufti og kóbaltsamböndum eins og kóbaltklóríði, jafnvel hexaammínkóbalt(III)klóríði.
Ábyrgt brot frá kóbalti
Þegar afköst rafknúinna ökutækja aukast er búist við að rafhlöður sem þurfa ekki kóbalt, eins og rafhlöður sem eru eingöngu í föstu formi og litíum-brennisteinsrafhlöður, muni þróast í framtíðinni, svo sem betur fer teljum við ekki að auðlindirnar muni klárast. Það þýðir þó að eftirspurn eftir kóbalti muni hrynja einhvers staðar.
Vendipunkturinn mun koma eftir 5 til 10 ár í fyrsta lagi og stór námufyrirtæki eru treg til að fjárfesta í kóbalti til langs tíma. Hins vegar, þar sem við erum að sjá fyrir endann, viljum við að innlendir námuverkamenn yfirgefi öruggara vinnuumhverfi en fyrir kóbaltbóluna.
Og rafhlöður rafknúinna ökutækja sem nú eru á markaðnum þarf einnig að endurvinna eftir að þær hafa lokið störfum sínum 10 til 20 árum síðar, sem er Redwood stofnað af Sumitomo Metals og fyrrverandi tæknistjóra Tesla, JB Strobel. -Materials og aðrir hafa þegar komið sér upp tækni til að endurheimta kóbalt og munu endurnýta það með öðrum auðlindum.
Jafnvel þótt eftirspurn eftir einhverjum auðlindum aukist tímabundið í þróun rafknúinna ökutækja, munum við horfast í augu við sjálfbærni og mannréttindi verkamanna eins og kóbalt, og munum ekki kaupa reiði kóbaltsins sem leynist í hellinum. Ég vil ljúka þessari sögu með von um að verða samfélag.