[ad_1]

وسیله نقلیه الکتریکی یا انقلاب EV مدیون باتری های لیتیوم است و این باتری ها از کوکتل مواد معدنی خاص برای تشکر از عملکرد بالا برخوردار هستند. در بیشتر موارد ، لیست مواد تشکیل دهنده این کوکتل شامل کبالت و نیکل است ، مواد معدنی که به اطمینان از طول عمر و دامنه تقاضای مصرف کنندگان از اتومبیل های الکتریکی کمک می کنند.

اما با انتظار می رود صدها میلیون وسیله نقلیه الکتریکی جدید در دهه های آینده به خیابان ها بیایند ، تقاضای روزافزون برای نیکل و کبالت می تواند زنجیره های تأمین مواد معدنی را تحت فشار قرار دهد. وزارت انرژی ایالات متحده از ترس کمبود تدارکاتی که باعث رونق وسایل نقلیه الکتریکی می شود ، پیشنهاد می کند که کبالت و نیکل به طور کامل از باتری ها خارج شود.

در اوایل این ماه ، کنسرسیوم فدرال باتری های پیشرفته ، یک گروه بین بخشی به ریاست وزارت انرژی ، اولین طرح ملی باتری های لیتیوم را برای هدایت توسعه صنعت باتری محلی که به ایالات متحده کمک می کند تا اهداف آب و هوایی خود را برآورده کند ، منتشر کرد. از جمله اهداف دیگر ، این پروژه خواستار حذف نیکل و کبالت از باتری های لیتیوم تا سال 2030 به منظور توسعه “زنجیره تأمین قوی تر ، امن تر و پایدار” است.

این هدف بیش از آنچه به نظر می رسد چالش برانگیز است – و تحقق پذیر است. در حالی که کارشناسان می گویند باتری های بدون نیکل و کبالت ، که از همتایان تجاری امروز فراتر رفته اند ، می توانند طی 10 سال آینده تجاری شوند ، تصویب انبوه توسط صنعت EV احتمالاً بسیار بیشتر طول خواهد کشید. و گرچه چنین باتری هایی می توانند از آسیب پذیری صنعت خودروسازی ایالات متحده در برابر شوک های موجود در آینده بکاهند ، اما همچنین می تواند اثرات پیچیده ای بر تولید خارج از کشور داشته باشد. محافظین معدن ، که نگرانند فلزات خاص از طریق باتری باعث افزایش فشار برای استخراج دیگران شود ، می گویند که سیاستمداران و خودروسازان باید بر تهیه و بازیافت مسئولانه باتری تمرکز کنند.

باتری های EV در اشکال ، اندازه ها و مواد شیمیایی مختلفی تولید می شوند ، اما در حال حاضر بازار باتری های به اصطلاح NMC حاوی نیکل ، منگنز و کبالت در کاتد خود تسلط دارند. همه این فلزات نقش خاصی دارند: نیکل چگالی انرژی و دامنه باتری را افزایش می دهد ، کبالت به افزایش عمر باتری کمک می کند و منگنز به باتری ها در دمای بالاتر کمک می کند تا ایمن تر عمل کنند. نسبت های مورد علاقه خودروسازان “برای اطمینان از بهترین عملکرد بین زندگی ، ایمنی ، قیمت و قدرت” بهینه سازی شده است. “جیسون کروی” ، دانشمند مواد در آزمایشگاه ملی آرگون در ایلینوی ، گفت.

در حال حاضر باتری هایی وجود دارند که حاوی کبالت یا نیکل نیستند ، اما معامله هایی نیز وجود دارد. باتری های اکسید لیتیوم-منگنز یا LMO که در بازار برای دوچرخه های الکترونیکی و برخی از وسایل نقلیه تجاری مورد استفاده قرار می گیرد به عملکرد بالا و عمر طولانی مشهور هستند ، اما در مورد تراکم انرژی به باتری های NMC نمی رسند. باتری های لیتیوم آهن فسفات یا LFP ارزان و با دوام به بازار EV چین نفوذ کرده اند ، جایی که تسلا از آنها در اتومبیل های خود در محدوده استاندارد مدل 3 استفاده می کند. با این حال ، این باتری ها نیز از ظرفیت ذخیره سازی محدوده و محدوده نسبت به پسر عموهای خود از NMC

کروی گفت: “به طور کلی ، دور شدن از چیزی مانند NMC غنی از نیکل در حال حاضر به معنای صرف انرژی یا زندگی است.” “در آینده قابل پیش بینی ، باتری های غنی از نیکل گزینه ای برای کاربردهای با کارایی بالا خواهند بود.”

با این حال ، نگرانی در مورد کمبود مواد معدنی و نقض حقوق بشر در معادن جمهوری دموکراتیک کنگو یا DRC ، که 70 درصد کبالت جهان از آن استخراج می شود ، تولید کنندگان را وادار کرده است که طی دهه گذشته میزان کبالت باتری را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. صنعت اتومبیل های الکتریکی برای کاهش استفاده از نیکل با فشار مشابهی روبرو نشده اند ، اما ونکات ویسواناتان ، دانشیار مهندسی مکانیک در دانشگاه کارنگی ملون که در حال کار است می گوید: “اگر بخواهد فرصت های زیادی روی میز است” باتری های نسل بعدی. به عنوان مثال ، کاتدهای غنی از لیتیوم ، که حاوی مقدار کمی نیکل یا کبالت هستند و انرژی بیشتری را نسبت به باتری های NMC ذخیره می کنند ، یک منطقه فعال تحقیقاتی هستند ، اگرچه برای بهبود عمر آنها برای کاربردهای تجاری ، کار بیشتری لازم است.

به نظر می رسد فشار برای آوردن گزینه های بسیار کارآمد NMC به خیابان ها در حال افزایش است. گزارش آژانس بین المللی انرژی در ماه مه نشان داد که اگر جهان باتری های لیتیوم را با سرعت مورد نیاز برای محدود کردن گرم شدن کره زمین به 2 درجه سانتیگراد (3.6 درجه فارنهایت) ریخته شود ، تقاضای جهانی برای کبالت و نیکل می تواند تقریباً 20 برابر افزایش یابد. بر اساس گزارش اخیر دولت بایدن در مورد ، فقط در ایالات متحده مقدار لیتیوم ، کبالت و نیکل در سطح باتری مورد نیاز برای برقرسانی هر وسیله نقلیه سبک در جاده بیش از مقدار کل این فلزات استخراج شده در سراسر جهان است. آسیب پذیری های زنجیره ای تحویل در همین گزارش نتیجه گیری می شود که ایالات متحده ذخایر زمین شناسی مورد نیاز برای تأمین تقاضای آینده خود برای این فلزات را ندارد ، به این معنی که احتمالاً به زنجیره های تأمین خارجی تحت سلطه چین ، DRC و چندین کشور دیگر ادامه خواهد داد.

دیوید هاول ، سرپرست گروه فناوری خودرو در گروه بهره وری انرژی و انرژی های تجدید پذیر در وزارت انرژی ، می گوید نگرانی در مورد کمبود کبالت و نیکل در آینده باعث شده است که کنسرسیوم فدرال باتری های پیشرفته خواستار باتری های جدید شود. آنها هاول ، که سال گذشته در راه اندازی کنسرسیوم باتری و همچنین تهیه گزارش جدید شرکت داشت ، می گوید وزارت انرژی و سایر آژانس های تحقیقاتی قصد دارند به حمایت از تحقیقات اساسی در مورد مواد شیمیایی شیمیایی روی کاتدهای جایگزین و استفاده از قدرت خرید ادامه دهند. دولت فدرال امیدوار کننده ترین گزینه ها را از نظر تجاری رقابتی کند. هاول می گوید دفتر فناوری خودرو هر ساله تقریباً 12.5 میلیون دلار برای این نوع تحقیق و توسعه هزینه می کند و تقاضای بودجه وزارت انرژی برای سال مالی 2022 از سرمایه گذاری سالانه “دو برابر” می کند.

هاول گفت: “آنچه ما می خواهیم انجام دهیم این است كه اطمینان حاصل كنیم تا سال 2030 ، ما نشان داده ایم كه این مواد می توانند در اتومبیل های الكتریكی مورد استفاده قرار گیرند و هر شركت خودروسازی كه می خواهد به جای آنها از آنها استفاده كند ، جایگزین آنها می شود.”

ویشواناتان یک کاتد “کاملاً خوش بینانه” و کاتد بدون نیکل است که NMC را اندازه گیری یا حتی از آن پیشی می گیرد و می تواند طی 10 سال به بازار عرضه شود. وی گفت: “هیچ اختراع پیشرفت جدیدی لازم نیست.” “این فقط به طراحی دقیق و بهینه سازی نیاز دارد.”

کواسی آمپوفو، رئیس معدن و تحقیقات فلزات در شرکت مشاوره انرژی BloombergNEF ، بیشتر بدبین است. وی با بیان اینکه از بین بردن کبالت و نیکل از باتری ها “گفتن بسیار آسان است ، اما دستیابی به آن بسیار دشوار است” ، خاطرنشان کرد: فناوری های فعلی باتری ده ها سال طول می کشد تا به سطح تجاری برسند.

به گفته آمپوفو ، اگر دولت آمریكا بخواهد آسیب پذیری خود را در برابر كمبودهای كبالت و نیكل كاهش دهد ، برای ایجاد منابع جایگزین این فلزات باید بازیافت باتری را دو برابر كند. برنامه اخیر دولت برای باتری ها همچنین بهبود بازیافت باتری های الکتریکی را نیز در نظر گرفته است ، اما تغییر به مواد شیمیایی بدون کبالت و نیکل می تواند به طور متناقضی کار را دشوار کند ، زیرا این دو فلز از با ارزش ترین فلزات قابل بازیابی هستند. در صورت حذف نیکل و کبالت از باتری ، انگیزه اقتصادی کمتری برای بازیافت وجود دارد و ممکن است به سیاست های فدرال نیاز به بازیافت ، همراه با فناوری های جدید که سودآوری بازیافت را دارند ، نیاز باشد.

حذف نیکل و کبالت از باتری ها همچنین می تواند منجر به استخراج بیشتر فلزات جایگزین آنها شود ، مانند لیتیوم و منگنز ، هشدار می دهد بنیامین اوسیلو، که برنامه ای را با عنوان “تمیز کردن انرژی پاک ، منصفانه و عادلانه” در سازمانهای غیرانتفاعی زیست محیطی “Earthworks” هماهنگ می کند. Aucilelo به جای از بین بردن فلزات خاص ، معتقد است که دولت بایدن “باید تلاش کند تا اثرات اجتماعی و زیست محیطی استخراج معادن را کاهش دهد ، در حالی که در ابتدا گزینه های بازیافت و حمل و نقل عمومی را قرار دهد.”

سلیم علی ، استاد انرژی و محیط زیست در دانشگاه دلاور ، گمان می کند که دولت بایدن با توجه به فشار فعالان برای کاهش مشکلات کار و محیط زیست ، منابعی مانند کبالت و نیکل را “بیش از حد سردرد” می داند. اما علی معتقد است كه كناره گیری از این زنجیره های تأمین كاملاً “از نظر عدالت زیست محیطی نامطلوب” است زیرا جوامعی را كه به درآمد تولید وابسته هستند بدون راهی مشخص برای توسعه اقتصادی رها می كند.

وی گفت ، تئا ریوفرانكوس ، استادیار علوم سیاسی در کالج پراویدنس در رود آیلند موافق است كه حذف منابع خاص از زنجیره های تأمین جهانی “از نظر عدالت جهانی امری پیچیده است” در حالی که Riofrancos ، مانند Auciello ، معتقد است که ایالات متحده باید بر روی بازیافت و کاهش استفاده از اتومبیل های شخصی برای کاهش فشار بر روی معدن تمرکز کند ، اما در جوامعی که صنعت معدن ریشه عمیق دارد ، “این انتقال چالش برانگیز است.” “شما باید در معیشت جایگزین سرمایه گذاری کنید.”

ریوفرانكوس ادامه داد: “وقتی می گویید كبالت وجود ندارد ، می گویید DRC توسط زنجیره تأمین جهانی تقسیم می شود.” “من مطمئن نیستم که عدالت برای DRC که از یک زنجیره تأمین جهانی بالقوه با ارزش قطع شده است ، چگونه است.”




[ad_2]

منبع: nama-news.ir

ایندکسر