Kobalt je metal koji se koristi u mnogim baterijama električnih vozila. Vijest je da će Tesla koristiti baterije "bez kobalta", ali kakav je "resurs" kobalt? Sažet ću osnovno znanje koje 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 toplinski otpornim legurama kobalta poput mlaznih motora i svrdla, magnetima za zvučnike i, iznenađujuće, u rafiniranju nafte. Kobalt je dobio ime po "Koboldu", čudovištu koje se često pojavljuje u znanstvenoj fantastici o tamnicama, a u srednjovjekovnoj Europi vjerovalo se da bacaju magiju na rudnike kako bi stvorili teške i otrovne metale. Tako je.
Bez obzira ima li čudovišta u rudniku ili ne, kobalt je otrovan i može uzrokovati ozbiljne zdravstvene opasnosti poput pneumokonioze ako ne nosite odgovarajuću osobnu zaštitnu opremu. I premda Demokratska Republika Kongo proizvodi više od polovice svjetskog kobalta, postoji mali rudnik (zanatski rudnik) gdje siromašni ljudi bez posla kopaju rupe jednostavnim alatima bez ikakve sigurnosne obuke. Nesreće s urušavanjem se često događaju, djeca su prisiljena raditi dugo vremena s niskom plaćom od oko 200 jena dnevno, a čak je i Amatsu izvor sredstava za naoružane skupine, pa je kobalt uz zlato, volfram, kositar i tantal nazvan konfliktnim mineralima.
Međutim, širenjem električnih vozila i litij-ionskih baterija, posljednjih su godina globalne tvrtke počele istraživati koristi li se kobalt proizveden nepravilnim putem, uključujući lanac opskrbe kobaltnim oksidom i kobaltnim hidroksidom.
Na primjer, divovi u proizvodnji baterija CATL i LG Chem sudjeluju u kineskoj inicijativi „Odgovorni kobalt (RCI)“, prvenstveno radeći na iskorjenjivanju dječjeg rada.
Godine 2018. osnovana je organizacija za poštenu trgovinu kobaltom Fair Cobalt Alliance (FCA) kao inicijativa za promicanje transparentnosti i legitimnosti procesa rudarenja kobalta. Među sudionicima su Tesla, koja troši litij-ionske baterije, njemački startup za električna vozila Sono Motors, švicarski div u resursima Glencore i kineski Huayu Cobalt.
Promatrajući Japan, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., koja veleprodajom prodaje materijale za pozitivne elektrode za litij-ionske baterije Panasonicu, u kolovozu 2020. uspostavila je „Politiku o odgovornoj nabavi kobaltnih sirovina“ te započela s dubinskom analizom i praćenjem. dno.
U budućnosti, kako će velike tvrtke pokretati pravilno upravljane rudarske projekte jedan za drugim, radnici će morati riskirati i upuštati se u male rudnike, a potražnja će se postupno smanjivati.
Očit nedostatak kobalta
Trenutno je broj električnih vozila još uvijek malen, s ukupno samo 7 milijuna, uključujući 2,1 milijun prodanih diljem svijeta u 2019. S druge strane, ukupan broj automobila s motorom u svijetu procjenjuje se na 1 milijardu ili 1,3 milijarde, a ako se benzinski automobili u budućnosti ukinu i zamijene električnim vozilima, bit će potrebna ogromna količina kobaltnog oksida i kobaltnog 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. Izrada milijarde električnih vozila s po 9 kg potrebno je 9 milijuna tona kobalta, ali ukupne svjetske rezerve iznose samo 7,1 milijun 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 deseterostruko u 2025. godini, s godišnjom potražnjom od 250.000 tona, uključujući baterije u vozilima, posebne legure i druge namjene. Čak i ako se potražnja za električnim vozilima stabilizira, sve trenutno poznate rezerve bi se iscrpile u roku od 30 godina.
U tom kontekstu, razvojni inženjeri baterija naporno rade dan i noć kako bi smanjili količinu kobalta. Na primjer, NMC baterije koje koriste nikal, mangan i kobalt poboljšavaju se s NMC111 (nikal, mangan i kobalt su u omjeru 1:1. Količina kobalta se postupno smanjuje s 1:1) na NMC532 i NMC811, a NMC9.5.5 (omjer kobalta je 0,5) trenutno je u razvoju.
NCA (nikal, kobalt, aluminij) koji koristi Tesla ima sadržaj kobalta smanjen na 3%, ali Model 3 proizveden u Kini koristi litij-željezo-fosfatnu bateriju (LFP) bez kobalta. Postoje i druge vrste baterija koje su usvojene. Iako je LFP inferioran u odnosu na NCA u pogledu performansi, ima karakteristike jeftinih materijala, stabilne opskrbe i dugog vijeka trajanja.
A na „Tesla Battery Dayu“ zakazanom od 6:30 ujutro 23. rujna 2020. po kineskom vremenu, bit će najavljena nova baterija bez kobalta, a očekuje se da će za nekoliko godina započeti masovna proizvodnja s Panasonicom.
Usput, u Japanu se „rijetki metali“ i „rijetke zemlje“ često miješaju. Rijetki metali se koriste u industriji jer je „osiguravanje stabilne opskrbe važno u smislu politike među metalima čija je obilnost na Zemlji rijetka ili ju je teško vaditi zbog tehničkih i ekonomskih razloga (Ministarstvo gospodarstva, trgovine i industrije)“. To je obojeni metal koji se često koristi i opći je naziv za 31 vrstu, uključujući litij, titan, krom, kobalt, nikal, platinu i rijetke zemlje. Od njih se rijetke zemlje nazivaju rijetkim zemljama, a definirano je 17 vrsta poput neodimija i disprozija koje se koriste za trajne magnete.
Zbog nedostatka kobaltovih resursa, kobaltovih limova i praha, te kobaltovih spojeva poput kobaltovog klorida, čak je i heksaaminkobalt(III) klorid nestašica.
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 litij-sumpornih baterija, pa srećom ne mislimo da će se resursi iscrpiti. Međutim, to znači da će potražnja za kobaltom negdje opasti.
Prekretnica će doći najranije za 5 do 10 godina, a velike rudarske tvrtke 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 već su uspostavili tehnologiju oporavka kobalta i ponovno će je koristiti s drugim resursima.
Čak i ako se potražnja za nekim resursima privremeno poveća u procesu evolucije električnih vozila, suočit ćemo se s održivošću i ljudskim pravima radnika čvrsto kao kobalt i nećemo pasti na gnjev Kobolta koji vrebaju u špilji. Želio bih zaključiti ovu priču s nadom da ćemo postati društvo.