Кобальт - көптеген электромобиль аккумуляторларында қолданылатын металл. Tesla компаниясы «кобальтсыз» аккумуляторларды пайдаланатыны туралы жаңалық, бірақ кобальт қандай «ресурс» болып табылады? Сіз білгіңіз келетін негізгі білімнен қорытындылаймын.
Оның атауы - Жын-шайтаннан алынған қақтығыс минералдары
Кобальт элементін білесіз бе? Ол тек электромобильдердің (ЭК) және смартфондардың аккумуляторларында ғана емес, сонымен қатар ыстыққа төзімді кобальт металл қорытпаларында, мысалы, реактивті қозғалтқыштар мен бұрғы ұштарында, динамиктерге арналған магниттерде және таңқаларлықтай, мұнай өңдеуде де қолданылады. Кобальт зындан ғылыми фантастикасында жиі кездесетін құбыжық «Кобольдтың» атымен аталған және ортағасырлық Еуропада олар шахталарға сиқыр жасап, қиын және улы металдарды жасайды деп сенген. Дұрыс айтасыз.
Енді шахтада құбыжықтар бар ма, жоқ па, кобальт улы және тиісті жеке қорғаныс құралдарын кимесеңіз, пневмокониоз сияқты денсаулыққа елеулі қауіп төндіруі мүмкін. Конго Демократиялық Республикасы әлемдегі кобальттың жартысынан көбін өндірсе де, жұмыссыз кедей адамдар қауіпсіздік бойынша ешқандай дайындықсыз қарапайым құралдармен шұңқыр қазып жатқан шағын шахта (қолөнер шахтасы). Оқиғалар жиі болып тұрады, балалар күніне шамамен 200 иен жалақымен ұзақ уақыт жұмыс істеуге мәжбүр, тіпті Амацу қарулы топтар үшін қаржы көзі болып табылады, сондықтан кобальт алтын, вольфрам, қалайы және танталмен қатар жүреді. , Қақтығыс минералдары деп атала бастады.
Дегенмен, электромобильдер мен литий-ионды аккумуляторлардың кең таралуымен соңғы жылдары әлемдік компаниялар кобальт оксиді мен кобальт гидроксидін жеткізу тізбегін қоса алғанда, дұрыс емес жолдармен өндірілген кобальттың пайдаланылып жатқанын зерттей бастады.
Мысалы, аккумулятор алпауыттары CATL және LG Chem Қытай басқаратын «Жауапты кобальт бастамасына» (RCI) қатысып, негізінен балалар еңбегін жоюға тырысуда.
2018 жылы кобальт өндіру процесінің ашықтығы мен заңдылығын ілгерілету бастамасы ретінде кобальт әділ сауда ұйымы Fair Cobalt Alliance (FCA) құрылды. Қатысушылардың қатарында литий-ионды батареяларды тұтынатын Tesla, неміс электромобильдерінің стартапы Sono Motors, швейцариялық ресурстық алып Glencore және қытайлық Huayu Cobalt бар.
Жапонияға көз жүгіртсек, Panasonic компаниясына литий-ионды аккумуляторларға арналған оң электрод материалдарын көтерме сататын Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. компаниясы 2020 жылдың тамыз айында «Кобальт шикізатын жауапты түрде сатып алу саясатын» белгілеп, тиісті тексеру мен мониторингті бастады.
Болашақта ірі компаниялар дұрыс басқарылатын тау-кен жобаларын бірінен соң бірін іске қосатындықтан, жұмысшылар тәуекелге барып, шағын кеніштерге сүңгуге мәжбүр болады, ал сұраныс біртіндеп төмендейді.
Кобальттың айқын жетіспеушілігі
Қазіргі уақытта электромобильдер саны әлі де аз, барлығы 7 миллион ғана, оның ішінде 2019 жылы бүкіл әлем бойынша 2,1 миллион сатылған. Екінші жағынан, әлемдегі қозғалтқышы бар автомобильдердің жалпы саны 1 миллиард немесе 1,3 миллиард деп айтылады, ал егер болашақта бензинмен жүретін көліктер жойылып, электромобильдермен ауыстырылса, кобальт кобальт оксиді мен кобальт гидроксиді өте көп мөлшерде қажет болады.
2019 жылы электромобиль аккумуляторларында пайдаланылған кобальттың жалпы мөлшері 19 000 тоннаны құрады, бұл бір көлікке орта есеппен 9 кг кобальт қажет екенін білдіреді. Әрқайсысы 9 кг болатын 1 миллиард электромобиль жасау үшін 9 миллион тонна кобальт қажет, бірақ әлемдегі жалпы қор небәрі 7,1 миллион тоннаны құрайды, ал басында айтылғандай, басқа салаларда жыл сайын 100 000 тонна. Бұл соншалықты көп қолданылатын металл болғандықтан, оның азайып бара жатқаны айқын көрінеді.
Электр көліктерінің сатылымы 2025 жылы он есеге өседі деп күтілуде, жылдық сұраныс 250 000 тоннаны құрайды, оның ішінде көлік ішіндегі аккумуляторлар, арнайы қорытпалар және басқа да мақсаттар бар. Электр көліктеріне деген сұраныс теңессе де, 30 жыл ішінде қазіргі уақытта белгілі барлық қорлар таусылады.
Осыған байланысты, батарея әзірлеушілер кобальт мөлшерін азайту үшін күні-түні тынымсыз жұмыс істеуде. Мысалы, никель, марганец және кобальтты пайдаланатын NMC батареялары NMC111 (никель, марганец және кобальт қатынасы 1: 1. Кобальт мөлшері 1: 1-ден NMC532 және NMC811-ге дейін біртіндеп азайып келеді) арқылы жетілдірілуде, ал NMC9.5.5 (кобальт қатынасы 0,5) қазіргі уақытта әзірленуде.
Tesla компаниясы қолданатын NCA (никель, кобальт, алюминий) құрамындағы кобальт мөлшері 3%-ға дейін төмендетілген, бірақ Қытайда шығарылған Model 3 кобальтсыз литий-темір фосфатты аккумуляторды (LFP) пайдаланады. Сондай-ақ, қабылданған түрлері де бар. LFP өнімділігі жағынан NCA-дан төмен болғанымен, оның арзан материалдары, тұрақты қоректенуі және ұзақ қызмет ету мерзімі бар.
Ал Қытай уақыты бойынша 2020 жылдың 23 қыркүйегінде таңғы сағат 6:30-да өтетін «Tesla батарея күні» кезінде кобальтсыз жаңа батарея жарияланады және ол бірнеше жылдан кейін Panasonic компаниясымен бірге жаппай өндіріске енгізіледі деп күтілуде.
Айтпақшы, Жапонияда «сирек кездесетін металдар» мен «сирек кездесетін жер металдары» жиі шатастырылады. Сирек кездесетін металдар өнеркәсіпте қолданылады, себебі «жер бетіндегі молдығы сирек кездесетін немесе техникалық және экономикалық себептерге байланысты алу қиын металдар арасындағы саясат тұрғысынан тұрақты қорды қамтамасыз ету маңызды (Экономика, сауда және өнеркәсіп министрлігі)». Бұл жиі қолданылатын түсті емес металл және литий, титан, хром, кобальт, никель, платина және сирек кездесетін жер металдарын қоса алғанда, 31 түрге арналған жалпы термин. Олардың ішінде сирек кездесетін металдар сирек кездесетін металдар деп аталады, ал тұрақты магниттер үшін қолданылатын неодим және диспросий сияқты 17 түрі анықталған.
Кобальт қорының жетіспеушілігі аясында кобальт металл парақтары мен ұнтағы, сондай-ақ кобальт хлориді сияқты кобальт қосылыстары, тіпті гексаамминкобальт(III) хлориді де тапшы.
Кобальттан жауапкершілікпен бас тарту
Электр көліктеріне қажетті өнімділік артқан сайын, болашақта кобальтты қажет етпейтін, мысалы, толығымен қатты денелі батареялар және литий-күкіртті батареялар сияқты батареялар дамиды деп күтілуде, сондықтан бақытымызға орай, ресурстар таусылады деп ойламаймыз. Дегенмен, бұл кобальтқа деген сұраныс бір жерде төмендейтінін білдіреді.
Бетбұрыс ең ерте дегенде 5-10 жылдан кейін болады, ал ірі тау-кен компаниялары кобальтқа ұзақ мерзімді инвестиция салуға құлықсыз. Дегенмен, біз оның соңын көріп отырғандықтан, жергілікті кеншілердің кобальт көпіршігі пайда болғанға дейінгіге қарағанда қауіпсіз жұмыс ортасынан кетуін қалаймыз.
Қазіргі уақытта нарықта бар электромобильдердің аккумуляторларын да 10-20 жылдан кейін өз міндеттерін орындағаннан кейін қайта өңдеу қажет, оны Sumitomo Metals және Tesla компаниясының бұрынғы бас технологиялық директоры JB Strobel құрған Redwood компаниясы құрды. - Материалдар мен басқа да материалдар кобальтты қалпына келтіру технологиясын қазірдің өзінде жасап шығарды және оны басқа ресурстармен қайта пайдаланады.
Электр көліктерінің эволюциясы процесінде кейбір ресурстарға деген сұраныс уақытша артса да, біз тұрақтылық пен жұмысшылардың адам құқықтарына кобальт сияқты берік қараймыз және үңгірде жасырынып жүрген кобольттардың қаһарына алданбаймыз. Мен бұл әңгімені қоғамға айналу үмітімен аяқтағым келеді.