Το κοβάλτιο είναι ένα μέταλλο που χρησιμοποιείται σε πολλές μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων. Η είδηση είναι ότι η Tesla θα χρησιμοποιήσει μπαταρίες «χωρίς κοβάλτιο», αλλά τι είδους «πόρος» είναι το κοβάλτιο; Θα συνοψίσω από τις βασικές γνώσεις που θέλετε να μάθετε.
Το όνομά του είναι Ορυκτά Συγκρούσεων που Προέρχονται από τον Δαίμονα
Γνωρίζετε το στοιχείο κοβάλτιο; Δεν περιέχεται μόνο σε μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και smartphones, αλλά χρησιμοποιείται επίσης σε κράματα κοβαλτίου ανθεκτικά στη θερμότητα, όπως κινητήρες τζετ και τρυπάνια, μαγνήτες για ηχεία και, παραδόξως, στη διύλιση πετρελαίου. Το κοβάλτιο πήρε το όνομά του από το «Κόμπολντ», ένα τέρας που εμφανίζεται συχνά στην επιστημονική φαντασία των μπουντρουμιών, και πίστευαν στη μεσαιωνική Ευρώπη ότι έκαναν μαγεία στα ορυχεία για να δημιουργήσουν δύσκολα και τοξικά μέταλλα. Σωστά.
Τώρα, είτε υπάρχουν τέρατα στο ορυχείο είτε όχι, το κοβάλτιο είναι τοξικό και μπορεί να προκαλέσει σοβαρούς κινδύνους για την υγεία, όπως πνευμονοκονίαση, εάν δεν φοράτε κατάλληλο ατομικό προστατευτικό εξοπλισμό. Και παρόλο που η Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό παράγει περισσότερο από το μισό κοβάλτιο παγκοσμίως, ένα μικρό ορυχείο (βιοτεχνικό ορυχείο) όπου φτωχοί άνθρωποι χωρίς εργασία σκάβουν τρύπες με απλά εργαλεία χωρίς καμία εκπαίδευση ασφαλείας, συμβαίνουν συχνά ατυχήματα από κατάρρευση, τα παιδιά αναγκάζονται να εργάζονται για μεγάλο χρονικό διάστημα με χαμηλό μισθό περίπου 200 γιεν την ημέρα, και ακόμη και το Amatsu αποτελεί πηγή χρηματοδότησης για ένοπλες ομάδες, επομένως το κοβάλτιο βρίσκεται μαζί με τον χρυσό, το βολφράμιο, τον κασσίτερο και το ταντάλιο. , Έγινε να ονομάζεται ορυκτά συγκρούσεων.
Ωστόσο, με την εξάπλωση των ηλεκτρικών οχημάτων και των μπαταριών ιόντων λιθίου, τα τελευταία χρόνια οι παγκόσμιες εταιρείες έχουν αρχίσει να διερευνούν εάν χρησιμοποιείται κοβάλτιο που παράγεται από ακατάλληλες οδούς, συμπεριλαμβανομένης της αλυσίδας εφοδιασμού οξειδίου του κοβαλτίου και υδροξειδίου του κοβαλτίου.
Για παράδειγμα, οι γίγαντες των μπαταριών CATL και LG Chem συμμετέχουν στην «Πρωτοβουλία Υπεύθυνου Κοβαλτίου (RCI)» με επικεφαλής την Κίνα, η οποία εργάζεται κυρίως για την εξάλειψη της παιδικής εργασίας.
Το 2018, ιδρύθηκε η Fair Cobalt Alliance (FCA), ένας οργανισμός δίκαιου εμπορίου κοβαλτίου, ως πρωτοβουλία για την προώθηση της διαφάνειας και της νομιμότητας της διαδικασίας εξόρυξης κοβαλτίου. Στους συμμετέχοντες περιλαμβάνονται η Tesla, η οποία καταναλώνει μπαταρίες ιόντων λιθίου, η γερμανική νεοσύστατη εταιρεία ηλεκτρικών οχημάτων Sono Motors, ο ελβετικός γίγαντας πόρων Glencore και η κινεζική Huayu Cobalt.
Εξετάζοντας την Ιαπωνία, η Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., η οποία χονδρικά πωλεί υλικά θετικών ηλεκτροδίων για μπαταρίες ιόντων λιθίου στην Panasonic, θέσπισε την «Πολιτική για την Υπεύθυνη Προμήθεια Πρώτων Υλών Κοβαλτίου» τον Αύγουστο του 2020 και ξεκίνησε τη δέουσα επιμέλεια και παρακολούθηση.
Στο μέλλον, καθώς οι μεγάλες εταιρείες θα ξεκινούν σωστά διαχειριζόμενα έργα εξόρυξης το ένα μετά το άλλο, οι εργαζόμενοι θα πρέπει να αναλάβουν ρίσκα και να ασχοληθούν με μικρά ορυχεία, και η ζήτηση θα μειώνεται σταδιακά.
Προφανής έλλειψη κοβαλτίου
Προς το παρόν, ο αριθμός των ηλεκτρικών οχημάτων εξακολουθεί να είναι μικρός, με συνολικά μόνο 7 εκατομμύρια, συμπεριλαμβανομένων 2,1 εκατομμυρίων που πωλήθηκαν παγκοσμίως το 2019. Από την άλλη πλευρά, ο συνολικός αριθμός αυτοκινήτων με κινητήρα στον κόσμο λέγεται ότι είναι 1 δισεκατομμύριο ή 1,3 δισεκατομμύρια, και εάν τα βενζινοκίνητα αυτοκίνητα καταργηθούν και αντικατασταθούν με ηλεκτρικά οχήματα στο μέλλον, θα απαιτηθεί μια τεράστια ποσότητα οξειδίου του κοβαλτίου και υδροξειδίου του κοβαλτίου.
Η συνολική ποσότητα κοβαλτίου που χρησιμοποιήθηκε σε μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων (EV) το 2019 ήταν 19.000 τόνοι, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζονταν κατά μέσο όρο 9 κιλά κοβαλτίου ανά όχημα. Η κατασκευή 1 δισεκατομμυρίου ηλεκτρικών οχημάτων με 9 κιλά το καθένα απαιτεί 9 εκατομμύρια τόνους κοβαλτίου, αλλά τα συνολικά παγκόσμια αποθέματα είναι μόνο 7,1 εκατομμύρια τόνοι και, όπως αναφέρθηκε στην αρχή, 100.000 τόνοι σε άλλες βιομηχανίες κάθε χρόνο. Δεδομένου ότι πρόκειται για ένα μέταλλο που χρησιμοποιείται τόσο πολύ, είναι εμφανώς εξαντλημένο όπως έχει.
Οι πωλήσεις ηλεκτρικών οχημάτων αναμένεται να δεκαπλασιαστούν το 2025, με ετήσια ζήτηση 250.000 τόνων, συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών εντός οχημάτων, των ειδικών κραμάτων και άλλων χρήσεων. Ακόμα κι αν η ζήτηση για ηλεκτρικά οχήματα μειωνόταν, όλα τα γνωστά σήμερα αποθέματα θα εξαντλούνταν εντός 30 ετών.
Σε αυτό το πλαίσιο, οι κατασκευαστές μπαταριών εργάζονται σκληρά μέρα νύχτα για να βρουν τον τρόπο μείωσης της ποσότητας κοβαλτίου. Για παράδειγμα, οι μπαταρίες NMC που χρησιμοποιούν νικέλιο, μαγγάνιο και κοβάλτιο βελτιώνονται με το NMC111 (το νικέλιο, το μαγγάνιο και το κοβάλτιο είναι 1:1. Η ποσότητα κοβαλτίου έχει μειωθεί σταθερά από 1:1) σε NMC532 και NMC811, ενώ το NMC9.5.5 (αναλογία κοβαλτίου 0,5) βρίσκεται υπό ανάπτυξη.
Η μπαταρία NCA (νικέλιο, κοβάλτιο, αλουμίνιο) που χρησιμοποιείται από την Tesla έχει μειωμένη περιεκτικότητα σε κοβάλτιο στο 3%, αλλά το Model 3 που παράγεται στην Κίνα χρησιμοποιεί μπαταρία λιθίου-σιδήρου-φωσφορικού άλατος (LFP) χωρίς κοβάλτιο. Υπάρχουν επίσης ποιότητες που έχουν υιοθετηθεί. Αν και η LFP είναι κατώτερη από την NCA όσον αφορά την απόδοση, έχει τα χαρακτηριστικά των φθηνών υλικών, της σταθερής τροφοδοσίας και της μεγάλης διάρκειας ζωής.
Και στην «Ημέρα Μπαταρίας Tesla» που έχει προγραμματιστεί από τις 6:30 π.μ. στις 23 Σεπτεμβρίου 2020, ώρα Κίνας, θα ανακοινωθεί μια νέα μπαταρία χωρίς κοβάλτιο, η μαζική παραγωγή της οποίας αναμένεται σε λίγα χρόνια.
Παρεμπιπτόντως, στην Ιαπωνία, οι όροι «σπάνια μέταλλα» και «σπάνιες γαίες» συχνά συγχέονται. Τα σπάνια μέταλλα χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία επειδή «η διασφάλιση σταθερής προσφοράς είναι σημαντική από την άποψη της πολιτικής μεταξύ των μετάλλων των οποίων η αφθονία στη γη είναι σπάνια ή δύσκολο να εξαχθεί λόγω τεχνικών και οικονομικών λόγων (Υπουργείο Οικονομίας, Εμπορίου και Βιομηχανίας)». Είναι ένα μη σιδηρούχο μέταλλο που χρησιμοποιείται συχνά και είναι ένας γενικός όρος για 31 τύπους, όπως το λίθιο, το τιτάνιο, το χρώμιο, το κοβάλτιο, το νικέλιο, η πλατίνα και οι σπάνιες γαίες. Από αυτές, οι σπάνιες γαίες ονομάζονται σπάνιες γαίες και ορίζονται 17 είδη όπως το νεοδύμιο και το δυσπρόσιο που χρησιμοποιούνται για μόνιμους μαγνήτες.
Στο πλαίσιο της έλλειψης πόρων κοβαλτίου, φύλλων και σκόνης κοβαλτίου και ενώσεων κοβαλτίου όπως το χλωριούχο κοβάλτιο, ακόμη και το χλωριούχο εξααμινοκοβάλτιο(III) είναι ελλιπές.
Υπεύθυνη διακοπή από το κοβάλτιο
Καθώς η απαιτούμενη απόδοση για τα ηλεκτρικά οχήματα αυξάνεται, αναμένεται ότι οι μπαταρίες που δεν απαιτούν κοβάλτιο, όπως οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης και οι μπαταρίες λιθίου-θείου, θα εξελιχθούν στο μέλλον, οπότε ευτυχώς δεν πιστεύουμε ότι οι πόροι θα εξαντληθούν. Ωστόσο, αυτό σημαίνει ότι η ζήτηση για κοβάλτιο θα καταρρεύσει κάπου.
Το σημείο καμπής θα έρθει σε 5 έως 10 χρόνια το νωρίτερο, και οι μεγάλες εταιρείες εξόρυξης διστάζουν να κάνουν μακροπρόθεσμες επενδύσεις σε κοβάλτιο. Ωστόσο, επειδή βλέπουμε το τέλος, θέλουμε οι τοπικοί ανθρακωρύχοι να εγκαταλείψουν ένα ασφαλέστερο εργασιακό περιβάλλον από ό,τι πριν από τη φούσκα του κοβαλτίου.
Και οι μπαταρίες των ηλεκτρικών οχημάτων που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά πρέπει επίσης να ανακυκλώνονται αφού ολοκληρώσουν τις εργασίες τους 10 έως 20 χρόνια αργότερα, η οποία είναι η Redwood που ιδρύθηκε από την Sumitomo Metals και τον πρώην επικεφαλής τεχνολογίας της Tesla, JB Strobel. -Η Materials and others έχει ήδη καθιερώσει τεχνολογία ανάκτησης κοβαλτίου και θα την επαναχρησιμοποιήσει με άλλους πόρους.
Ακόμα κι αν η ζήτηση για ορισμένους πόρους αυξηθεί προσωρινά κατά τη διαδικασία εξέλιξης των ηλεκτρικών οχημάτων, θα αντιμετωπίσουμε τη βιωσιμότητα και τα ανθρώπινα δικαιώματα των εργαζομένων τόσο σθεναρά όσο το κοβάλτιο και δεν θα πιστέψουμε την οργή των Kobolts που κρύβονται στη σπηλιά. Θα ήθελα να ολοκληρώσω αυτήν την ιστορία με την ελπίδα να γίνουμε κοινωνία.