Kobalt je kovina, ki se uporablja v številnih baterijah električnih vozil. Novica je, da bo Tesla uporabljala baterije "brez kobalta", toda kakšen "vir" je kobalt? Povzel bom osnovno znanje, ki ga želite vedeti.
Ime mu je Konfliktni minerali, pridobljeni iz demona
Ali poznate element kobalt? Ne vsebuje ga le baterij električnih vozil in pametnih telefonov, temveč se uporablja tudi v toplotno odpornih zlitinah kobalta, kot so reaktivni motorji in svedri, magneti za zvočnike in, presenetljivo, pri rafiniranju nafte. Kobalt je poimenovan po "Koboldu", pošasti, ki se pogosto pojavlja v znanstveni fantastiki o ječah in v srednjeveški Evropi so verjeli, da s čarobnimi čarami ustvarjajo težke in strupene kovine v rudnikih. Tako je.
Ne glede na to, ali so v rudniku pošasti ali ne, je kobalt strupen in lahko povzroči resne zdravstvene težave, kot je pnevmokonioza, če ne nosite ustrezne osebne zaščitne opreme. Čeprav Demokratična republika Kongo proizvede več kot polovico svetovnega kobalta, gre za majhen rudnik (obrtni rudnik), kjer revni ljudje brez dela kopljejo luknje s preprostim orodjem brez kakršnega koli varnostnega usposabljanja. Pogosto se dogajajo nesreče zaradi zrušitev, otroci so prisiljeni delati dolgo časa z nizko plačo, približno 200 jenov na dan, in celo Amatsu je vir sredstev za oborožene skupine, zato je kobalt skupaj z zlatom, volframom, kositrom in tantalom postal znan kot konfliktni mineral.
Vendar pa so s širjenjem električnih vozil in litij-ionskih baterij v zadnjih letih globalna podjetja začela preiskovati, ali se uporablja kobalt, proizveden po nepravilnih poteh, vključno z dobavno verigo kobaltovega oksida in kobaltovega hidroksida.
Na primer, velikana baterij CATL in LG Chem sodelujeta v kitajski pobudi »Odgovorna kobaltova pobuda (RCI)«, ki si prizadeva predvsem za izkoreninjenje otroškega dela.
Leta 2018 je bila ustanovljena organizacija za pošteno trgovino s kobaltom Fair Cobalt Alliance (FCA) kot pobuda za spodbujanje preglednosti in legitimnosti procesa rudarjenja kobalta. Med udeleženci so Tesla, ki porablja litij-ionske baterije, nemško zagonsko podjetje za električna vozila Sono Motors, švicarski velikan na področju virov Glencore in kitajski Huayu Cobalt.
Če pogledamo Japonsko, je podjetje Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., ki Panasonicu veleprodajno prodaja materiale za pozitivne elektrode za litij-ionske baterije, avgusta 2020 uvedlo »Politiko o odgovornem nabavi kobaltovih surovin« in začelo s skrbnim pregledom in spremljanjem. dno.
V prihodnosti, ko bodo velika podjetja enega za drugim zagnala ustrezno vodene rudarske projekte, bodo morali delavci tvegati in se potopiti v majhne rudnike, povpraševanje pa se bo postopoma zmanjševalo.
Očitno pomanjkanje kobalta
Trenutno je število električnih vozil še vedno majhno, skupno le 7 milijonov, od tega 2,1 milijona prodanih po vsem svetu leta 2019. Po drugi strani pa naj bi skupno število avtomobilov z motorji na svetu znašalo 1 milijardo ali 1,3 milijarde, in če bodo bencinski avtomobili v prihodnosti ukinjeni in nadomeščeni z električnimi vozili, bo potrebna ogromna količina kobaltovega kobaltovega oksida in kobaltovega hidroksida.
Skupna količina kobalta, uporabljenega v baterijah električnih vozil v letu 2019, je bila 19.000 ton, kar pomeni, da je bilo v povprečju potrebnih 9 kg kobalta na vozilo. Za izdelavo 1 milijarde električnih vozil z 9 kg kobalta je potrebnih 9 milijonov ton kobalta, vendar svetovne skupne rezerve znašajo le 7,1 milijona ton, in kot smo že omenili na začetku, 100.000 ton v drugih panogah vsako leto. Ker gre za kovino, ki se tako veliko uporablja, je že tako vidno izčrpana.
Pričakuje se, da se bo prodaja električnih vozil do leta 2025 povečala za desetkrat, letno povpraševanje pa bo znašalo 250.000 ton, vključno z baterijami v vozilih, posebnimi zlitinami in drugimi uporabami. Tudi če bi se povpraševanje po električnih vozilih ustalilo, bi v 30 letih zmanjkalo vseh trenutno znanih rezerv.
Glede na to razvijalci baterij dan in noč trdo delajo na tem, kako zmanjšati količino kobalta. Na primer, baterije NMC, ki uporabljajo nikelj, mangan in kobalt, se izboljšujejo z NMC111 (nikelj, mangan in kobalt so v razmerju 1:1. Količina kobalta se je postopoma zmanjševala z 1:1) na NMC532 in NMC811, NMC9.5.5 (razmerje kobalta je 0,5) pa je trenutno v razvoju.
NCA (nikelj, kobalt, aluminij), ki ga uporablja Tesla, ima vsebnost kobalta zmanjšano na 3 %, vendar Model 3, izdelan na Kitajskem, uporablja litijevo-železovo-fosfatno baterijo (LFP) brez kobalta. Obstajajo tudi druge vrste baterij, ki so bile sprejete. Čeprav je LFP glede zmogljivosti slabša od NCA, ima lastnosti poceni materialov, stabilne oskrbe in dolge življenjske dobe.
Na dogodku »Tesla Battery Day«, ki bo 23. septembra 2020 od 6.30 zjutraj po kitajskem času, bo predstavljena nova baterija brez kobalta, ki jo bo Panasonic predvidoma začel množično proizvajati čez nekaj let.
Mimogrede, na Japonskem pogosto zamenjujejo »redke kovine« in »redke zemlje«. Redke kovine se v industriji uporabljajo, ker je »zagotavljanje stabilne oskrbe pomembno v smislu politike glede kovin, katerih obilje na Zemlji je redko ali težko pridobiti zaradi tehničnih in ekonomskih razlogov (Ministrstvo za gospodarstvo, trgovino in industrijo)«. Gre za neželezno kovino, ki se pogosto uporablja in je splošni izraz za 31 vrst, vključno z litijem, titanom, kromom, kobaltom, nikljem, platino in redkimi zemljami. Od teh se redke zemlje imenujejo redke zemlje, opredeljenih pa je 17 vrst, kot sta neodim in disprozij, ki se uporabljajo za trajne magnete.
Zaradi pomanjkanja virov kobalta, kobaltovih pločevin in prahu ter kobaltovih spojin, kot je kobaltov klorid, primanjkuje celo heksaaminkobaltovega(III) klorida.
Odgovoren odmor od kobalta
Ker se bo zmogljivost električnih vozil povečevala, se bo v prihodnosti razvijala baterija, ki ne potrebuje kobalta, kot so baterije v celoti iz trdnega stanja in litij-žveplove baterije, zato na srečo ne menimo, da bodo viri izčrpani. Vendar to pomeni, da se bo povpraševanje po kobaltu nekje zmanjšalo.
Prelomnica bo nastopila najhitreje čez 5 do 10 let, velika rudarska podjetja pa se neradi vlagajo v kobalt. Ker pa se bliža konec, si želimo, da lokalni rudarji zapustijo varnejše delovno okolje kot pred kobaltovim mehurčkom.
In baterije električnih vozil, ki so trenutno na trgu, je treba reciklirati, ko 10 do 20 let kasneje zaključijo svojo funkcijo, kar je tudi podjetje Redwood, ki sta ga ustanovila Sumitomo Metals in nekdanji glavni tehnološki direktor Tesle JB Strobel. -Materials in drugi so že vzpostavili tehnologijo pridobivanja kobalta in jo bodo ponovno uporabili z drugimi viri.
Tudi če se bo povpraševanje po nekaterih virih v procesu evolucije električnih vozil začasno povečalo, se bomo trajnosti in človekovim pravicam delavcev soočili tako odločno kot kobaltu in ne bomo nasedli jezi Koboltov, ki prežijo v jami. To zgodbo bi rad zaključil z upanjem, da bomo postali družba.