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Redwood Materials が電気自動車について良いニュースを発表 – CleanTechnica

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数日前、私が最も尊敬する作家が小説を書きました CleanTechnica それは一見終わりのない延々と続いていることを暴露した 電気自動車の悪いところ 化石燃料産業の道具である者の視点から。そのスクリードの多くは、電気自動車用のバッテリーが、地球から回収して精製しなければならない大量の原材料、つまりリチウム、コバルト、ニッケルなどをどのように必要とするかに焦点を当てていました。著者は、これらの材料は電気自動車の製造にのみ使用され、他の消費者製品には使用されていないかのように考えていたようです。

その著者が広めた嘘(当然、フェイクニュースによって放送された)に対する対抗策が、まさに今この瞬間にもネバダ州で起こっている。元テスラ最高技術責任者のJB・ストラウベル氏が設立した電池リサイクル会社レッドウッド・マテリアルズ社が、先週スイッチを入れてリチウムイオン電池の大規模なリサイクルを開始したのはここだ。

レッドウッド、米国で電池材料を製造

トム・ランドール ブルームバーグ 最近現場を訪れ、レッドウッド・マテリアルズのようなリサイクル業者は最終的には自動車工場のペースに合わせる必要があると報告した。例えば、カリフォルニア州フリーモントにあるテスラ工場は昨年、560,000万台のEVを生産した。これらの車のバッテリーがリサイクルされると、昨年米国市場全体が処理した量のほぼ10倍のEVバッテリー材料が生み出されることになる。もし米国のリサイクル業者がこれらすべてを処理できれば、そのほとんどが中国にある従来の鉱山事業や電池材料供給業者に匹敵し始めるだろう。

レッドウッド社の最高技術責任者であるコリン・キャンベル氏は、「車両全体を電気自動車に切り替え、ミネラルがすべて消費されれば、その過程で失われる毎年数パーセントを交換するだけで済みます」と述べた。テスラのパワートレインエンジニアリングの元責任者。 「もはや地面から掘り出すのは無意味だということが、誰の目にも明らかになるだろう。」

ストラウベル氏自身もランドール氏に対し、レッドウッド社はリサイクルされた重要な金属を使用して国内循環を構築することで、電池材料に対する中国の締め付けを打破しようとしていると語った。 「責任が私にのしかかっています」と彼は言った。 「テスラの初期の頃、他のメーカーがまだひどいことをしていなかった頃、それを感じたのを覚えています。私たちは旗を掲げて現場に飛び出し、『EVは未来だ!』と言うのが非常に明白でした。」私たちが失敗したら、誰も後に続かなくなると感じました。これはちょっと 既視感に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」

バッテリーをリサイクルする方法

バッテリーをリサイクルするには 3 つの基本的なアプローチがあり、それぞれに独自の欠点があるとランドール氏は言います。燃やすこともできますが、これは無駄であり、有毒物質の排出につながる可能性があります。それらを強力な化学物質に溶解しますが、これは高価であり、最も多くのエネルギーを消費します。または機械的に分離することもできますが、これには多大な労力と危険が伴います。ここ数年まで、米国のほとんどのリサイクル業者はバッテリーを粉砕して海外に送り、他の業者に処理してもらっていました。

Redwood は、各カテゴリから最も有用と思われるものを借用しています。同社のプロセスは、廃棄されたイヤホンやノートパソコンのバッテリーから、リコールされたシボレーボルトのEVモジュールに至るまで、あらゆるものがベルトコンベアに投げ捨てられる屋内のステージングエリアから始まる(欠陥のあるボルトのバッテリーがどこに行き着いたのかは現在わかっている)。ごちゃ混ぜになった物体は約30フィートの高さまで運ばれ、壁の穴から建物の外に出て、地上高く吊り下げられた「RC1」と名付けられた巨大な撹拌金属トンネルに流れ込む。

RC1は本質的にはジャンクを数百度で約1000時間焼き上げる巨大なスロークッカーであり、おそらくこれまでのレッドウッドの最大のイノベーションである。燃焼による従来のリサイクルでは、貴金属を分離するために 1,800 °C (XNUMX °F) をはるかに超える熱が使用されますが、レッドウッドのこの段階での目標は、最も効率的な方法で材料を保存し、次のステップに向けて準備することです。

最も重要なことは、RC1 は酸素を一切使用しないことです。燃焼がないため、排気ガスも発生しません。接着剤、プラスチック、不要な液体を炭に還元するだけです。残った高級ブラックカーボンは黒色塗料や工業用潤滑剤として販売できます。

また、RC1 は驚くほど少ない電力を使用しますが、これがレッドウッドの気候への影響を軽減する鍵となります。窯が加熱されると、バッテリーから放出されるエネルギーは自立します。これは、バッテリー火災の制御されたスローモーション バージョンであり、昼も夜も休むことなく、毎週毎週実行されていると考えてください。主要なミネラルを結合している物質を分解しながら、作業者に危険をもたらす可能性のあるバッテリー内の電荷を安全に放出します。 (いくつかの点で、このプロセスは次のような方法と漠然と似ています。 バイオ炭 作られています。)

RC1 を出た後、炭火で焼かれたバッテリーは、材料をふるいにかけてふるいにかけられる機械を通過します。特定の物質を隔離するために強力な磁石が使用されます。黒い塊として知られる残りのミネラル豊富な塵は、溶剤のスラリーに混合され、化学物質、圧力、フィルター、蒸発を使用して製品を分離する塔状のステンレス鋼タンクを備えた、大きなビール醸造所に似た別の建物に供給されます。彼らの核となる要素。

レッドウッドは現在進行形で発明を行っています

バッテリーのリサイクルはまだ新しい技術であり、レッドウッド マテリアルズはそのプロセスを発明し続けています。テスラのエンジニアリング部門のトップから選ばれた経営陣は、バッテリーリサイクルプロセスが産業規模に拡大する中でも、スピードと環境効率を高めるために微調整を続けてきた。レッドウッドが行っていることは、レッドウッドによってデータへのアクセスを許可されたスタンフォード大学の研究者の興味を引きました。過去 2 年間にわたり、スタンフォード大学のチームはレッドウッド電池のリサイクル プロセスの環境評価を実施してきました。

しかし、研究者たちがセコイアのプロセスの一部を分析し終えるまでに、彼らは次のことを発見した。 プロセスが変わったと、論文の上級著者の一人である化学工学助教授のウィル・ターペ氏は述べた。 「毎月、彼らは常に微調整を行っていました」とターペ氏はランダル氏に語った。 「それは挑戦的なことでしたが、見るのは素晴らしかったです。彼らは、すべてが急速に変化する世界をうまく切り抜けています。」

スタンフォード大学の報告書はまだ査読中であるが、セコイアのリサイクルと精製作業は、従来のリサイクル方法と比較して二酸化炭素排出量を70%削減し、他のリサイクルプロセスと比較して40%削減できることが判明した。レッドウッドが製造スクラップを扱っていたときは、節約効果はさらに大きく、現在リサイクル可能な材料のおよそ半分を占めています。

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電池の作り方

  ブルームバーグ この記事には、電池の製造方法に関する多くの基本的な情報が含まれていますが、これは一般的な知識ではなく、高度な知識でも知られていない可能性があります。 CleanTechnica 読者の皆様。電池リサイクル業者にとっての聖杯は、電池の正極と負極に使用される高価な部品を製造することである、とランドール氏は書いている。現在、両製品はほぼすべてアジアで製造されています。

陽極は、通常はグラファイトでコーティングされた繊細な銅箔から作られています。このホイルの厚さは人間の髪の毛の 15 分の 9 で、工業用サイズの包装紙のような幅広のロールで提供されます。各シートはほどかれると最大XNUMXキロメートル(XNUMXマイル)まで伸び、わずかな破れや穴があればバッテリーセルの欠陥につながる可能性がある。これは、バッテリー製造の複雑さを大局的に理解するのに役立ちます。レッドウッドの陽極箔工場の労働者は、髪とひげの網が付いた全身つなぎ服を着ており、入る前にエアジェットが吹き付けられる部屋を通過する必要がある。たった XNUMX つの間違った髪の毛や汚れの斑点が、銅箔のロール全体を台無しにする可能性があります。

米国ではこれまで銅箔の生産は存在しませんでした。昨年、レッドウッドは潜在顧客がテストできるようサンプルロールを作成してきました。今後数週間のうちに、その箔が米国のEVで使用されるサプライチェーンに正式に投入される予定だ、とストラウベル氏は述べた。「電池用にその材料を米国で製造したのは文字通り初めてだ。

レッドウッドは現在、年間 13,000 台以上の長距離電気自動車に十分な量の銅を供給できる箔製造機を XNUMX 台所有しています。ほぼ小型車ほどの大きさの、完全に滑らかなチタンのドラムが、明るい青色の液体硫酸銅の浴槽に半分浸された状態で回転します。数万アンペアの電気を流すと、浴から絹のような銅のシートが形成され、その後長いロールに巻き付けられます。

このツールには間もなく 9 台の追加マシンが加わり、さらに多くのマシンが近々工場に導入される予定です。 サウスカロライナ州で建設中。ストローベル氏によると、2028年までに100拠点でXNUMX台の機械が稼働し、地球をXNUMX周するのに十分な量の箔を毎年生産できるようになるという。

正極は、バッテリーの性能、コスト、環境フットプリントを大きく決定します。最終的な黒色陰極粉末のレシピを正しく作成するには、それを購入する各メーカーと協力して何年にもわたる作業が必要です。サンプルは自動車で使用される前に、何度もテストと認定を受ける必要があります。レッドウッドでは、正極工場の作業員は、呼吸管付きのヘルメットと袖の完全なバリアを確保するための 2 組の手袋を含む完全密閉スーツを着用する必要があります。

正極の性能は非常に重視されるため、製品が大手電池メーカーによって使用が承認されると、その商業的関係は永続的なものになる傾向があります。 「これは、ハイリスク、ハイリターンの定義に近いものです」と、アナリストのアンディ・リーチ氏は言う。 ブルームバーグNEF。レッドウッドが50月に委託した正極ラインは、年間わずか20メガワット相当の正極を生産する予定だ。その主な目的は、Redwood が来年後半に XNUMX ギガワット時の巨大バージョンを稼働させる前に、顧客と追加のテストを実行することです。

レッドウッドの進む道は困難だ

RMIの米国プログラムマネージャー、ラクラン・ケアリー氏は「中国は10年にわたりEVを真剣に優先してきたため、一歩先を進んでいる」と述べた。 「追いつくまでには長い道のりがあり、それを妨げる可能性のあるものがたくさんあります。」しかし、ストローベル氏がレッドウッドの舵を握ることは、今日大胆に行動したい投資家にとってセールスポイントとなる。彼はテスラの電池戦略の首謀者であり、シリコンバレーからウォール街までの彼のコネにより、テスラは民間資金で10億ドルを調達し、一定のマイルストーンを達成すれば利用できるエネルギー省からの2億ドルの融資約束を確保することができた。

ただし、米国に EV の製造拠点を構築するには、米国にリサイクル業者 100 社だけでは十分ではありません。ストローベルは、その現実と、今後の困難な数学を認めました。 「単純な真実は、それを行うのは非常に難しいことだということです。現在オンラインにある、または建設中のバッテリー容量がどれほどあるにも関わらず、サプライチェーンの XNUMX% が輸入品であることを考えると、これは私にとって衝撃的です。」

バッテリーのリサイクルは、電気自動車を持続可能なものにする分野の 95 つです。レッドウッド マテリアルズは、EV バッテリーの製造に必要な材料の XNUMX% を再生しており、このプロセスは何度も繰り返すことができます。道路を走っている何百万台もの従来の乗用車やトラックのクランクケースから出てくる使用済みのモーターオイルでそれを試してみてください。リサイクルはまさに、個人の移動手段を環境に負担をかけずに持続可能なものにするパズルの最後のピースです。


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