Redwood Materials에는 전기 자동차에 대한 좋은 소식이 있습니다 – CleanTechnica

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며칠 전 제가 가장 존경하는 작가가 다음과 같은 글을 썼습니다. CleanTechnica 끝이 없을 것 같은 장황한 내용을 노출시켰습니다. 전기차의 잘못된 점 화석연료 산업의 도구인 누군가의 관점에서. 그 규준의 대부분은 전기 자동차용 배터리에 리튬, 코발트, 니켈과 같은 지구에서 추출하여 정제해야 하는 대량의 원자재가 어떻게 필요한지에 초점을 맞췄습니다. 저자는 마치 다른 소비재에는 이 소재가 사용되지 않는 것처럼, 이 소재가 전기차를 만드는데만 사용된다고 생각하는 것 같았다.

당연히 Faux News를 통해 방송되었던 그 저자가 퍼뜨린 거짓말에 대한 대위법이 바로 이 순간 네바다에서 일어나고 있습니다. 전 Tesla 최고 기술 책임자(CTO) JB Straubel이 설립한 배터리 재활용 회사인 Redwood Materials가 지난주에 스위치를 전환하여 대규모 리튬 이온 배터리 재활용을 시작한 곳입니다.

Redwood는 미국에서 배터리 재료를 만듭니다.

톰 랜달 블룸버그 게시물에서 최근 현장을 방문하여 Redwood Materials와 같은 재활용 업체가 결국 자동차 공장의 속도를 따라잡아야 한다고 보고했습니다. 예를 들어, 캘리포니아주 프리몬트에 있는 Tesla 공장은 작년에 560,000대의 EV를 생산했습니다. 해당 자동차의 배터리를 재활용하면 지난해 미국 전체 시장에서 처리된 EV 배터리 소재의 거의 10배에 달하는 양이 생성됩니다. 미국 재활용업체가 이 모든 것을 처리할 수 있다면 대부분 중국에 있는 전통적인 광산 운영 및 배터리 재료 공급업체와 경쟁하게 될 것입니다.

Redwood의 CTO이자 CEO인 Colin Campbell은 "전체 차량을 전기 자동차로 전환하고 모든 미네랄을 소비하게 되면 그 과정에서 손실되는 양을 매년 2%만 교체하면 됩니다."라고 말했습니다. Tesla의 전 파워트레인 엔지니어링 책임자입니다. "더 이상 땅에서 그것을 파내는 것이 말이되지 않는다는 것이 모든 사람에게 분명해질 것입니다."

Straubel은 Randall에게 Redwood가 재활용된 중요 금속을 사용하여 국내 루프를 만들어 배터리 재료에 대한 중국의 목을 졸라매는 것을 깨려고 시도하고 있다고 말했습니다. 그는 “책임이 나에게 무겁다”고 말했다. “다른 제조업체들이 아직 헛소리를 하지 않았던 Tesla 초기에 느꼈던 것을 기억합니다. 우리는 깃발을 들고 현장으로 달려가 'EV가 미래입니다!'라고 말하는 느낌이 아주 뚜렷했습니다. 우리가 실패하면 아무도 따라오지 않을 거라고 느꼈어요. 이건 좀 데자부. "

배터리를 재활용하는 방법

배터리를 재활용하는 데에는 세 가지 기본 접근 방식이 있으며 각각 고유한 단점이 있다고 Randall은 말합니다. 태울 수 있는데 이는 낭비이고 독성 물질 배출을 초래할 수 있습니다. 비용이 많이 들고 에너지를 가장 많이 사용하는 강한 화학 물질에 용해시킵니다. 또는 기계적으로 분리하는 것은 노동 집약적이고 위험할 수 있습니다. 지난 몇 년까지 대부분의 미국 재활용 업체는 배터리를 분쇄하여 다른 사람이 처리하도록 해외로 보냈습니다.

Redwood는 각 카테고리에서 가장 유용한 부분을 차용합니다. 회사의 프로세스는 폐기된 이어버드와 노트북 배터리부터 리콜된 Chevy Bolt의 EV 모듈(이제 결함이 있는 Bolt 배터리가 모두 어디로 갔는지 알고 있음)에 이르기까지 모든 것이 컨베이어 벨트에 버려지는 실내 준비 공간에서 시작됩니다. 뒤죽박죽된 쓰레기는 약 30피트 높이의 벽에 있는 구멍까지 운반되어 건물 밖으로 나가 땅 위에 높이 매달려 있는 "RC1"이라고 불리는 거대한 금속 터널로 들어갑니다.

RC1은 본질적으로 약 1000시간 동안 수백도에서 쓰레기를 굽는 거대한 슬로우 쿠커이며 아마도 지금까지 Redwood의 가장 큰 혁신일 것입니다. 소각을 통한 전통적인 재활용은 귀금속을 분리하기 위해 1,800°C(XNUMX°F)가 넘는 열을 사용하지만, 이 단계에서 Redwood의 목표는 가장 효율적인 방법으로 다음 단계를 위한 재료를 보존하고 준비하는 것입니다.

가장 중요한 점은 RC1이 산소를 전혀 사용하지 않는다는 것입니다. 연소가 없으므로 배출물도 없습니다. 단순히 접착제, 플라스틱 및 원치 않는 액체를 숯으로 줄여줍니다. 남은 고급 블랙 카본은 검정색 페인트 및 산업용 윤활유에 사용하기 위해 판매될 수 있습니다.

RC1은 또한 놀랍도록 적은 전력을 사용하는데, 이는 Redwood의 기후 영향을 낮추는 데 핵심입니다. 가마가 가열되면 배터리에서 방출되는 에너지는 자체적으로 유지됩니다. 매주 밤낮으로 쉬지 않고 실행되는 배터리 화재의 제어된 슬로우 모션 버전이라고 생각하십시오. 작업자에게 위험을 초래할 수 있는 모든 배터리의 전하를 안전하게 방출하는 동시에 주요 미네랄을 결합하는 물질을 분해합니다. (어떤 면에서 프로세스는 다음과 모호하게 유사하게 들립니다. 바이오 숯 만들어집니다.)

RC1을 떠난 후 숯불에 구운 배터리는 스크린을 통해 재료를 걸러내는 기계를 통과합니다. 강력한 자석은 특정 물질을 분리하는 데 사용됩니다. 흑색 덩어리로 알려진 미네랄이 풍부한 나머지 먼지는 용제 슬러리에 혼합되어 화학 물질, 압력, 필터 및 증발을 사용하여 제품을 분리하는 우뚝 솟은 스테인레스 스틸 탱크가 있는 대형 맥주 양조장과 유사한 다른 건물로 공급됩니다. 그들의 핵심 요소.

레드우드는 계속해서 발명하고 있습니다

재활용 배터리는 여전히 새로운 기술이며 Redwood Materials는 계속해서 프로세스를 개발하고 있습니다. Tesla의 최고 엔지니어링 임원에서 선발된 경영진은 산업 규모로 확장됨에 따라 속도와 환경 효율성을 위해 배터리 재활용 프로세스를 조정해 왔습니다. Redwood가 하고 있는 일은 Redwood로부터 데이터에 접근할 수 있는 권한을 부여받은 Stanford 연구원들의 관심을 끌었습니다. 지난 2년 동안 Stanford 팀은 Redwood 배터리 재활용 과정에 대한 환경 평가를 수행했습니다.

그러나 연구원들이 레드우드 공정의 일부 분석을 마쳤을 때 그들은 다음과 같은 사실을 발견했습니다. 프로세스가 변경되었습니다"라고 화학공학과 조교수이자 해당 논문의 수석 저자 중 한 명인 Will Tarpeh가 말했습니다. Tarpeh는 Randall에게 “매월 그들은 항상 조정을 했습니다.”라고 말했습니다. “그것 때문에 힘들었지만 보기에는 환상적이었습니다. 그들은 모든 것이 매우 빠르게 변화하는 세상을 아주 잘 헤쳐 나가고 있습니다.”

아직 동료 검토가 진행 중인 스탠포드 보고서에 따르면 레드우드 재활용 및 정제 작업은 기존 재활용 방법에 비해 이산화탄소 배출량을 70%, 다른 재활용 공정에 비해 40% 줄인 것으로 나타났습니다. Redwood가 현재 재활용 가능한 재료의 약 절반을 차지하는 제조 스크랩을 처리할 때 절감 효과는 훨씬 더 컸습니다.

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배터리를 만드는 방법

XNUMXD덴탈의 블룸버그 게시물에서 기사에는 상식이 아닐 수도 있는 배터리 제조 방법에 대한 많은 기본 정보가 포함되어 있습니다. CleanTechnica 독자. 모든 배터리 재활용 업체의 성배는 배터리 음극과 양극에 들어가는 고가의 부품을 생산하는 것이라고 Randall은 썼습니다. 오늘날 두 제품 모두 거의 전적으로 아시아에서 제조됩니다.

양극은 일반적으로 흑연으로 코팅된 섬세한 구리 호일로 만들어집니다. 호일은 사람 머리카락 두께의 15분의 9에 불과하며 산업용 크기의 포장지처럼 보이는 넓은 롤 형태로 제공됩니다. 풀어진 각 시트는 최대 XNUMXkm(XNUMX마일)까지 늘어납니다. 약간의 찢어짐이나 구멍이라도 배터리 셀 결함으로 이어질 수 있습니다. 이는 배터리 제조의 복잡성을 관점에서 이해하는 데 도움이 됩니다. Redwood 양극 호일 상점의 작업자는 머리카락과 수염 그물이 달린 전신 작업복을 착용하고 들어가기 전에 에어 제트가 분사되는 챔버를 통과해야 합니다. 잘못된 머리카락이나 먼지 한 톨이 구리 호일 전체를 망칠 수 있습니다.

이전에는 미국에서 동박 생산이 존재한 적이 없습니다. 작년에 Redwood는 잠재 고객이 테스트할 수 있도록 샘플 롤을 제작해 왔습니다. 앞으로 몇 주 안에 자사의 포일은 공식적으로 미국 EV에 사용되는 공급망에 포함될 것이라고 Straubel은 말했습니다. “말 그대로 미국에서 배터리용으로 해당 재료를 만든 것은 말 그대로 처음입니다.

Redwood는 현재 매년 13,000대 이상의 장거리 전기 자동차에 충분한 구리를 공급할 수 있는 단일 포일 제조 기계를 보유하고 있습니다. 대략 소형 자동차 크기의 완벽하게 매끄러운 티타늄 드럼이 액체 황산구리가 담긴 밝은 파란색 욕조에 반쯤 잠겨 회전합니다. 수만 암페어의 전기가 가해지면 욕조에서 부드러운 구리 시트가 형성되어 긴 롤에 감겨집니다.

해당 도구에는 곧 9개의 추가 기계가 추가될 예정이며 공장에서는 더 많은 기계가 곧 출시될 예정입니다. 사우스캐롤라이나에서 공사중. Straubel에 따르면 2028년까지 두 곳에서는 100대의 기계를 가동하여 매년 지구를 XNUMX번 감쌀 수 있는 충분한 호일을 생산하게 될 것입니다.

음극은 배터리의 성능, 비용 및 환경 영향을 크게 결정합니다. 최종 흑색 음극 분말에 대한 올바른 레시피를 얻으려면 이를 구매할 각 제조업체와 협력하여 수년간의 작업이 필요합니다. 샘플은 자동차에 사용되기 전에 여러 차례의 테스트와 검증을 거쳐야 합니다. Redwood에서 음극 공장의 작업자는 호흡관이 있는 헬멧과 소매를 완벽하게 보호하기 위한 장갑 두 세트를 포함하여 완전히 밀봉된 보호복을 착용해야 합니다.

음극 성능에 대한 영향이 너무 크기 때문에 일단 제품이 주요 배터리 제조업체의 사용 승인을 받으면 상업적 관계는 영구적인 경향이 있습니다. "이것은 거의 고위험, 고보상의 정의입니다."라고 애널리스트인 Andy Leach는 말했습니다. 블룸버그 NEF. Redwood가 50월에 시운전한 음극 라인은 연간 20메가와트 상당의 음극을 생산할 것입니다. 주요 목적은 Redwood가 내년 후반에 거대한 XNUMX기가와트시 버전을 가동하기 전에 고객과 추가 테스트를 수행하는 것입니다.

레드우드가 앞으로 나아갈 길은 험난합니다

RMI의 미국 프로그램 매니저인 라클란 캐리(Lachlan Carey)는 “중국은 지난 10년 동안 EV에 우선순위를 두어왔기 때문에 경쟁에서 훨씬 앞서 있다”고 말했습니다. “따라잡으려면 갈 길이 멀고 방해가 되는 것도 많습니다.” 그러나 Straubel이 Redwood의 수장을 맡는 것은 오늘날 믿음의 도약을 원하는 투자자들에게는 판매 포인트입니다. 그는 Tesla 배터리 전략의 주역이었으며 실리콘 밸리에서 월스트리트까지의 그의 인맥은 회사가 민간 자금으로 2억 달러를 모으고 특정 이정표가 충족되면 에너지부로부터 2억 달러의 대출 약속을 확보하는 데 도움이 되었습니다.

하지만 미국의 재활용업체 한 곳만으로는 미국의 EV 제조 기지를 구축하기에는 충분하지 않습니다. Straubel은 현실과 앞으로의 어려운 수학을 인정했습니다. “간단한 진실은 이 일이 정말 힘든 일이라는 것입니다. 배터리 용량이 현재 온라인에 있거나 구축 중인데도 공급망은 100% 수입된다는 점을 생각하면 정말 충격적입니다.”

배터리 재활용은 전기 자동차를 지속 가능하게 만드는 분야 중 하나입니다. Redwood Materials는 EV 배터리를 만드는 데 필요한 재료의 95%를 재생하고 있으며 이 과정은 계속해서 반복될 수 있습니다. 도로를 달리는 수백만 대의 일반 자동차와 트럭의 크랭크케이스에서 나오는 중고 모터 오일을 사용해 보십시오. 재활용은 환경에 부담을 주지 않고 개인 교통수단을 지속 가능하게 만드는 마지막 퍼즐 조각입니다.

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• 출처: https://cleantechnica.com/2024/04/26/redwood-materials-has-good-news-about-electric-cars/