Kobalt je metal koji se koristi u mnogim baterijama električnih vozila. Vijest je da će Tesla koristiti baterije "bez kobalta", ali kakav je to "resurs" kobalt? Sumirat ću osnovna znanja koja želite znati.
Njegovo ime je Konfliktni minerali dobiveni iz demona.
Znate li za element kobalt? Ne samo da se nalazi u baterijama električnih vozila (EV) i pametnih telefona, već se koristi i u legurama kobalta otpornim na toplinu, kao što su mlazni motori i svrdla, magneti za zvučnike i, iznenađujuće, u rafiniranju nafte. Kobalt je dobio ime po "Koboldu", čudovištu koje se često pojavljuje u naučnoj fantastici o tamnicama, a u srednjovjekovnoj Evropi se vjerovalo da bacaju magiju na rudnike kako bi stvorili teške i otrovne metale. Tako je.
Bez obzira na to da li u rudniku ima čudovišta ili ne, kobalt je toksičan i može uzrokovati ozbiljne zdravstvene probleme poput pneumokonioze ako ne nosite odgovarajuću ličnu zaštitnu opremu. I iako Demokratska Republika Kongo proizvodi više od polovine svjetske količine kobalta, postoji mali rudnik (Zanatski rudnik) gdje siromašni ljudi bez posla kopaju rupe jednostavnim alatima bez ikakve sigurnosne obuke. Nesreće sa urušavanjima se često dešavaju, djeca su prisiljena da rade dugo vremena za nisku platu od oko 200 jena dnevno, a čak je i Amatsu izvor sredstava za naoružane grupe, pa je kobalt uz zlato, volfram, kalaj i tantal nazvan konfliktnim mineralima.
Međutim, s širenjem električnih vozila i litijum-jonskih baterija, globalne kompanije su posljednjih godina počele istraživati da li se koristi kobalt proizveden nepravilnim putem, uključujući lanac snabdijevanja kobalt oksidom i kobalt hidroksidom.
Na primjer, giganti u proizvodnji baterija CATL i LG Chem učestvuju u kineskoj inicijativi „Odgovorni kobalt (RCI)“, prvenstveno radeći na iskorjenjivanju dječjeg rada.
Savez za pravednu trgovinu kobaltom (FCA), organizacija za poštenu trgovinu kobaltom, osnovan je 2018. godine kao inicijativa za promociju transparentnosti i legitimnosti procesa rudarenja kobalta. Među učesnicima su Tesla, koja koristi litijum-jonske baterije, njemački startup za električna vozila Sono Motors, švicarski gigant u resursima Glencore i kineski Huayu Cobalt.
Posmatrajući Japan, kompanija Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., koja veleprodajom prodaje materijale za pozitivne elektrode za litijum-jonske baterije kompaniji Panasonic, uspostavila je u augustu 2020. godine „Politiku o odgovornoj nabavci kobaltnih sirovina“ i započela dubinsku analizu i praćenje.
U budućnosti, kako velike kompanije budu pokretale pravilno upravljane rudarske projekte jedan za drugim, radnici će morati riskirati i upuštati se u male rudnike, a potražnja će postepeno opadati.
Očigledan nedostatak kobalta
Trenutno je broj električnih vozila još uvijek mali, sa ukupno samo 7 miliona, uključujući 2,1 milion prodatih širom svijeta u 2019. godini. S druge strane, ukupan broj automobila sa motorom u svijetu se procjenjuje na 1 milijardu ili 1,3 milijarde, a ako se automobili na benzin ukinu i zamijene električnim vozilima u budućnosti, bit će potrebna ogromna količina kobalt-kobalt-oksida i kobalt-hidroksida.
Ukupna količina kobalta korištena u baterijama za električna vozila u 2019. godini iznosila je 19.000 tona, što znači da je u prosjeku bilo potrebno 9 kg kobalta po vozilu. Za proizvodnju 1 milijarde električnih vozila sa po 9 kg potrebno je 9 miliona tona kobalta, ali ukupne svjetske rezerve iznose samo 7,1 milion tona, a kao što je spomenuto na početku, 100.000 tona u drugim industrijama svake godine. Budući da se radi o metalu koji se toliko koristi, vidljivo je da je već iscrpljen.
Očekuje se da će prodaja električnih vozila porasti deset puta u 2025. godini, s godišnjom potražnjom od 250.000 tona, uključujući baterije u vozilima, specijalne legure i druge namjene. Čak i ako se potražnja za električnim vozilima stabilizuje, sve trenutno poznate rezerve bi se iscrpile u roku od 30 godina.
U tom kontekstu, proizvođači baterija naporno rade dan i noć na tome kako smanjiti količinu kobalta. Na primjer, NMC baterije koje koriste nikl, mangan i kobalt poboljšavaju se pomoću NMC111 (nikl, mangan i kobalt su u omjeru 1:1. Količina kobalta je stalno smanjena sa 1:1) na NMC532 i NMC811, a NMC9.5.5 (omjer kobalta je 0,5) je trenutno u razvoju.
NCA (nikl, kobalt, aluminij) koji koristi Tesla ima sadržaj kobalta smanjen na 3%, ali Model 3 proizveden u Kini koristi litijum-željezno-fosfatnu bateriju (LFP) bez kobalta. Postoje i druge klase koje su usvojene. Iako je LFP inferioran u odnosu na NCA u pogledu performansi, ima karakteristike jeftinih materijala, stabilnog napajanja i dugog vijeka trajanja.
A na „Tesla Battery Day“ koji je zakazan za 6:30 ujutro 23. septembra 2020. po kineskom vremenu, bit će najavljena nova baterija bez kobalta, a očekuje se da će za nekoliko godina započeti masovna proizvodnja s Panasonicom.
Inače, u Japanu se „rijetki metali“ i „rijetke zemlje“ često miješaju. Rijetki metali se koriste u industriji jer je „osiguranje stabilne opskrbe važno u smislu politike među metalima čija je obilnost na Zemlji rijetka ili ih je teško izvaditi zbog tehničkih i ekonomskih razloga (Ministarstvo ekonomije, trgovine i industrije)“. To je obojeni metal koji se često koristi i opći je naziv za 31 vrstu, uključujući litijum, titanijum, hrom, kobalt, nikl, platinu i rijetke zemlje. Od njih se rijetke zemlje nazivaju rijetkim zemljama, a definirano je 17 vrsta, poput neodimijuma i disprozijuma, koje se koriste za permanentne magnete.
Zbog nedostatka resursa kobalta, kobaltovih limova i praha, te kobaltovih spojeva poput kobaltovog hlorida, čak je i heksaaminkobalt(III) hlorid deficitaran.
Odgovoran odmor od kobalta
Kako se performanse potrebne za električna vozila povećavaju, očekuje se da će se u budućnosti razvijati baterije koje ne zahtijevaju kobalt, poput potpuno čvrstih baterija i litijum-sumpornih baterija, tako da srećom ne mislimo da će resursi biti iscrpljeni. Međutim, to znači da će potražnja za kobaltom negdje opasti.
Prekretnica će doći najranije za 5 do 10 godina, a velike rudarske kompanije nerado ulažu u kobalt. Međutim, budući da vidimo kraj, želimo da lokalni rudari napuste sigurnije radno okruženje nego prije kobaltnog balona.
I baterije električnih vozila koja su trenutno na tržištu također se moraju reciklirati nakon što završe svoju funkciju 10 do 20 godina kasnije, a to je Redwood koji su osnovali Sumitomo Metals i bivši glavni tehnološki direktor Tesle JB Strobel. -Materials i drugi su već uspostavili tehnologiju oporavka kobalta i ponovo će je koristiti s drugim resursima.
Čak i ako potražnja za nekim resursima privremeno poraste u procesu evolucije električnih vozila, suočit ćemo se s održivošću i ljudskim pravima radnika čvrsto kao s kobaltom i nećemo pasti na gnjev Kobolta koji vrebaju u pećini. Želio bih zaključiti ovu priču s nadom da ćemo postati društvo.