Cobaltul este un metal folosit în multe baterii pentru vehicule electrice. Vestea este că Tesla va folosi baterii „fără cobalt”, dar ce fel de „resursă” este cobaltul? Voi rezuma cunoștințele de bază pe care doriți să le cunoașteți.
Numele său este Minerale de Conflict Derivate din Demon
Cunoști elementul cobalt? Nu este prezent doar în bateriile vehiculelor electrice (EV) și ale smartphone-urilor, ci este folosit și în aliajele metalice de cobalt rezistente la căldură, cum ar fi motoarele cu reacție și burghiele, magneții pentru difuzoare și, în mod surprinzător, în rafinarea petrolului. Cobaltul este numit după „Kobold”, un monstru care apare frecvent în science fiction-ul temnițelor și despre care se credea în Europa medievală că acesta arunca magie asupra minelor pentru a crea metale dificile și toxice. Așa este.
Acum, indiferent dacă există sau nu monștri în mină, cobaltul este toxic și poate provoca pericole grave pentru sănătate, cum ar fi pneumoconioza, dacă nu purtați echipament individual de protecție adecvat. Și, deși Republica Democrată Congo produce mai mult de jumătate din cobaltul lumii, există o mică mină (mine artizanale) unde oameni săraci fără locuri de muncă sapă gropi cu unelte simple, fără nicio instruire în materie de siguranță. Accidentele de prăbușire au loc frecvent, copiii sunt forțați să muncească mult timp cu un salariu mic de aproximativ 200 de yeni pe zi și chiar și Amatsu este o sursă de finanțare pentru grupările armate, așa că, alături de aur, tungsten, staniu și tantal, cobaltul a ajuns să fie numit minerale de conflict.
Cu toate acestea, odată cu răspândirea vehiculelor electrice și a bateriilor litiu-ion, în ultimii ani, companiile globale au început să investigheze dacă se utilizează cobalt produs prin rute necorespunzătoare, inclusiv prin lanțul de aprovizionare cu oxid de cobalt și hidroxid de cobalt.
De exemplu, giganții producători de baterii CATL și LG Chem participă la „Inițiativa pentru Cobalt Responsabil (RCI)” condusă de China, care lucrează în principal pentru eradicarea muncii copiilor.
În 2018, Fair Cobalt Alliance (FCA), o organizație de comerț echitabil cu cobalt, a fost înființată ca o inițiativă de promovare a transparenței și legitimității procesului de extracție a cobaltului. Printre participanți se numără Tesla, care consumă baterii litiu-ion, startup-ul german de vehicule electrice Sono Motors, gigantul elvețian al resurselor Glencore și Huayu Cobalt din China.
În Japonia, Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., care comercializează en-gros către Panasonic materiale pentru electrozi pozitivi pentru baterii litiu-ion, a stabilit „Politica privind achiziționarea responsabilă de materii prime cu cobalt” în august 2020 și a început procesul de due diligence și monitorizare.
În viitor, pe măsură ce marile companii vor lansa proiecte miniere gestionate corespunzător, unul după altul, muncitorii vor trebui să își asume riscuri și să se aventureze în mine mici, iar cererea va scădea treptat.
Lipsă evidentă de cobalt
În prezent, numărul de vehicule electrice este încă mic, cu un total de doar 7 milioane, inclusiv 2,1 milioane vândute la nivel mondial în 2019. Pe de altă parte, se estimează că numărul total de mașini cu motor din lume este de 1 miliard sau 1,3 miliarde, iar dacă mașinile pe benzină vor fi eliminate și înlocuite cu vehicule electrice în viitor, va fi necesară o cantitate enormă de oxid de cobalt și hidroxid de cobalt.
Cantitatea totală de cobalt utilizată în bateriile vehiculelor electrice în 2019 a fost de 19.000 de tone, ceea ce înseamnă că a fost nevoie, în medie, de 9 kg de cobalt per vehicul. Fabricarea a 1 miliard de vehicule electrice cu câte 9 kg fiecare necesită 9 milioane de tone de cobalt, dar rezervele totale ale lumii sunt de doar 7,1 milioane de tone și, așa cum am menționat la început, de 100.000 de tone în alte industrii în fiecare an. Deoarece este un metal atât de utilizat, este vizibil epuizat așa cum este.
Se preconizează că vânzările de vehicule electrice vor crește de zece ori în 2025, cu o cerere anuală de 250.000 de tone, inclusiv baterii în vehicule, aliaje speciale și alte utilizări. Chiar dacă cererea de vehicule electrice se va stabiliza, acestea ar epuiza toate rezervele cunoscute în prezent în termen de 30 de ani.
În acest context, dezvoltatorii de baterii lucrează din greu zi și noapte la modalități de reducere a cantității de cobalt. De exemplu, bateriile NMC care utilizează nichel, mangan și cobalt sunt îmbunătățite prin NMC111 (nichel, mangan și cobalt sunt în raport de 1:1. Cantitatea de cobalt a fost redusă constant de la 1:1) la NMC532 și NMC811, iar NMC9.5.5 (raportul de cobalt este de 0,5) este în prezent în curs de dezvoltare.
NCA (nichel, cobalt, aluminiu) folosit de Tesla are un conținut de cobalt redus la 3%, însă Model 3 produs în China folosește o baterie litiu-fier fosfat (LFP) fără cobalt. Există și alte tipuri de baterii care au fost adoptate. Deși LFP este inferior NCA în ceea ce privește performanța, are caracteristici precum materiale ieftine, aprovizionare stabilă și durată lungă de viață.
Și la „Ziua Bateriei Tesla”, programată pe 23 septembrie 2020, la ora 6:30 dimineața, ora Chinei, va fi anunțată o nouă baterie fără cobalt, care va începe producția în masă cu Panasonic în câțiva ani.
Apropo, în Japonia, „metalele rare” și „pământurile rare” sunt adesea confundate. Metalele rare sunt utilizate în industrie deoarece „asigurarea unei aprovizionări stabile este importantă în ceea ce privește politica privind metalele a căror abundență pe Pământ este rară sau dificil de extras din motive tehnice și economice (Ministerul Economiei, Comerțului și Industriei)”. Este un metal neferos adesea utilizat și este un termen general pentru 31 de tipuri, inclusiv litiu, titan, crom, cobalt, nichel, platină și pământuri rare. Dintre acestea, pământurile rare sunt numite pământuri rare, fiind definite 17 specii, cum ar fi neodim și disprosiu, utilizate pentru magneți permanenți.
Pe fondul lipsei de resurse de cobalt, foile și pulberile metalice de cobalt și compușii de cobalt, cum ar fi clorura de cobalt, chiar și clorura de hexaaminecobalt(III), sunt insuficiente.
O pauză responsabilă de la cobalt
Pe măsură ce performanța necesară pentru vehiculele electrice crește, se așteaptă ca bateriile care nu necesită cobalt, cum ar fi bateriile în stare solidă și bateriile litiu-sulfur, să evolueze în viitor, așa că, din fericire, nu credem că resursele se vor epuiza. Totuși, asta înseamnă că cererea de cobalt se va prăbuși undeva.
Punctul de cotitură va veni în cel mai devreme 5 până la 10 ani, iar marile companii miniere sunt reticente în a face investiții pe termen lung în cobalt. Cu toate acestea, deoarece asistăm la sfârșit, dorim ca minerii locali să părăsească un mediu de lucru mai sigur decât înainte de bula cobaltului.
Și bateriile vehiculelor electrice aflate în prezent pe piață trebuie, de asemenea, reciclate după ce își termină funcția, 10-20 de ani mai târziu, așa cum este cazul companiei Redwood, fondată de Sumitomo Metals și fostul director tehnic al Tesla, JB Strobel. -Materials și alții au dezvoltat deja o tehnologie de recuperare a cobaltului și o vor reutiliza cu alte resurse.
Chiar dacă cererea pentru anumite resurse crește temporar în procesul de evoluție a vehiculelor electrice, ne vom confrunta cu sustenabilitatea și drepturile omului ale lucrătorilor la fel de ferm ca și cu cobaltul și nu vom accepta mânia Kobolt-urilor care se ascund în peșteră. Aș dori să închei această poveste cu speranța de a deveni o societate.