У Redwood Materials хорошие новости об электромобилях

Зарегистрируйте ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или же следите за нами в новостях Google!

Несколько дней назад писатель, которого я очень уважаю, написал рассказ для CleanTechnica который обнажил, казалось бы, бесконечный перечень Что не так с электромобилями с точки зрения человека, который является инструментом индустрии ископаемого топлива. Большая часть этой статьи была сосредоточена на том, что батареи для электромобилей требуют большого количества сырья, которое необходимо извлекать из Земли и перерабатывать — таких, как литий, кобальт и никель. Автор, похоже, думал, что эти материалы используются только для создания электромобилей, как будто они не используются ни в каких других потребительских товарах.

Контрапункт лжи, распространяемой этим автором, которая, естественно, транслировалась Faux News, происходит в Неваде в этот самый момент. Именно здесь Redwood Materials, компания по переработке аккумуляторов, основанная бывшим техническим директором Tesla Дж. Б. Штробелем, на прошлой неделе щелкнула выключателем, чтобы начать масштабную переработку литий-ионных аккумуляторов.

Redwood производит материалы для аккумуляторов в США

Том Рэндалл из Bloomberg недавно посетил сайт и сообщил, что переработчикам, таким как Redwood Materials, в конечном итоге придется соответствовать темпам автомобильных заводов. Например, завод Tesla во Фримонте, Калифорния, в прошлом году произвел 560,000 10 электромобилей. Когда аккумуляторы в этих автомобилях будут переработаны, они произведут почти в XNUMX раз больше материала для аккумуляторов электромобилей, чем весь рынок США, переработанный в прошлом году. Если американские переработчики смогут справиться со всем этим, они начнут конкурировать с традиционными горнодобывающими предприятиями и поставщиками аккумуляторных материалов, большинство из которых находятся в Китае.

«Как только мы переведем весь автопарк на электрический и все эти полезные ископаемые начнут потребляться, нам придется каждый год заменять лишь пару процентов, которые теряются в процессе», — сказал Колин Кэмпбелл, главный технический директор Redwood и бывший руководитель отдела разработки силовых агрегатов Tesla. «Всем станет очевидно, что выкапывать его из земли больше не имеет смысла».

Сам Штробель сказал Рэндаллу, что Redwood пытается разорвать мертвую хватку Китая в отношении материалов для аккумуляторов, создавая внутреннюю петлю с использованием переработанных критических металлов. «Ответственность лежит на мне», — сказал он. «Я помню, как чувствовал это в первые дни работы в Tesla, когда другие производители еще ничего не делали, и у нас было очень ощутимое ощущение, что мы держим флаг, выбегаем на поле и говорим: «Электромобили — это будущее!» Мы чувствовали, что если мы потерпим неудачу, никто не последует за нами. Это немного дежа вю".

Как утилизировать аккумулятор

По словам Рэндалла, существует три основных подхода к переработке аккумуляторов, каждый из которых имеет свои недостатки. Их можно сжигать, что расточительно и может привести к токсичным выбросам; растворять их в сильных химикатах, что дорого и требует больше всего энергии; или разделить их механически, что может быть трудоемким и опасным. До последних нескольких лет большинство переработчиков в США просто измельчали ​​аккумуляторы и отправляли их за границу, чтобы кто-то мог разобраться с ними.

Redwood заимствует то, что считает наиболее полезным из каждой категории. Процесс компании начинается в закрытом помещении, где все, от выброшенных наушников и аккумуляторов для ноутбуков до модулей электромобилей от отозванных Chevy Bolt (теперь мы знаем, где оказались все эти дефектные аккумуляторы Bolt), сбрасывается на конвейерную ленту. Беспорядочный беспорядок поднимается примерно на 30 футов к дыре в стене, где он выходит из здания в гигантский бурлящий металлический туннель, получивший название «RC1», подвешенный высоко над землей.

RC1 — это, по сути, огромная мультиварка, которая запекает мусор при температуре несколько сотен градусов в течение часа, и, пожалуй, на данный момент это самая большая инновация Redwood. Традиционная переработка путем сжигания использует тепло, превышающее 1000°C (1,800°F), для отделения драгоценных металлов, но цель Redwood на данном этапе — сохранить и подготовить материалы для следующих этапов наиболее эффективным способом.

Самое главное, RC1 не использует кислород. Там нет сгорания и, следовательно, нет выбросов. Он просто превращает клей, пластик и нежелательные жидкости в древесный уголь. Оставшийся высококачественный черный углерод можно продать для использования в черных красках и промышленной смазке.

RC1 также потребляет на удивление мало электроэнергии, что является ключом к снижению воздействия Редвуда на климат. Когда печь нагревается, энергия, выделяемая батареями, становится самоподдерживающейся. Думайте об этом как о контролируемой замедленной версии возгорания батареи, продолжающегося безостановочно день и ночь, неделя за неделей. Он безопасно высвобождает заряд любых батарей, которые могут представлять опасность для работников, одновременно разрушая вещества, связывающие ключевые минералы. (В некоторых отношениях этот процесс отдаленно похож на то, как биоуголь сделан.)

Покинув RC1, обожженные на углях батареи проходят через машины, которые просеивают материал через сита. Мощные магниты используются для изоляции определенных материалов. Оставшаяся богатая минералами пыль, известная как черная масса, смешивается со суспензией растворителей и подается в другое здание, напоминающее большую пивоварню, с высокими резервуарами из нержавеющей стали, в которых для разделения продуктов на фракции используются химикаты, давление, фильтры и испарение. их основные элементы.

Redwood изобретает на ходу

Переработка аккумуляторов по-прежнему является новой технологией, и компания Redwood Materials постоянно изобретает этот процесс. Команда руководителей, выбранная из высших инженерных рядов Tesla, оптимизирует процесс переработки аккумуляторов для повышения скорости и экологической эффективности, даже несмотря на то, что он расширяется в промышленных масштабах. То, что делает Редвуд, привлекло интерес исследователей из Стэнфорда, которым Редвуд предоставил доступ к данным. За последние два года команда Стэнфорда провела экологическую оценку процесса переработки аккумуляторов Redwood.

Но к тому времени, когда исследователи закончили анализировать часть процесса Редвуда, они обнаружили процесс изменился», - сказал Уилл Тарпе, доцент кафедры химического машиностроения и один из старших авторов статьи. «Из месяца в месяц они постоянно вносили изменения», — сказал Тарпе Рэндаллу. «Это усложняло задачу, но было здорово увидеть. Они очень хорошо ориентируются в мире, где все меняется очень быстро».

В отчете Стэнфорда, который все еще находится на экспертном рассмотрении, установлено, что операции по переработке и переработке красного дерева сокращают выбросы углекислого газа на 70% по сравнению с традиционными методами переработки и на 40% по сравнению с другими процессами переработки. Экономия была еще больше, когда Redwood имела дело с производственным ломом, который в настоящее время составляет примерно половину материалов, доступных для переработки.

Вносите несколько долларов в месяц, чтобы помогите поддержать независимое освещение экологически чистых технологий это помогает ускорить революцию в области чистых технологий!

Как сделать батарею

Ассоциация Bloomberg статья содержит много базовой информации о том, как производятся батареи, которая может быть неизвестна даже искушенным CleanTechnica читатели. Священным Граалем для любого предприятия по переработке аккумуляторов является производство дорогих компонентов, из которых изготавливаются катоды и аноды аккумуляторов, пишет Рэндалл. Оба продукта сегодня почти полностью производятся в Азии.

Аноды изготавливаются из тонкой медной фольги, которая обычно покрыта графитом. Фольга имеет толщину в одну десятую толщины человеческого волоса и поставляется в широких рулонах, похожих на оберточную бумагу промышленного размера. Каждый размотанный лист растягивался до 15 километров (9 миль), и малейший разрыв или прокол мог привести к выходу из строя аккумуляторной батареи. Это помогает представить сложность изготовления батарей в перспективе. Работники цеха анодной фольги Redwood носят комбинезоны, закрывающие все тело, с сетками для волос и бороды и должны пройти через камеру, где их обдувают струями воздуха, прежде чем войти. Один выбившийся волосок или пятнышко грязи могут испортить весь рулон медной фольги.

Производство медной фольги никогда раньше не существовало в США. В течение прошлого года Redwood производила образцы рулонов для тестирования потенциальных клиентов. В ближайшие недели фольга официально войдет в цепочку поставок и будет использоваться в американских электромобилях, сказал Штробель: «Это буквально первый раз, когда кто-либо изготовил этот материал в США для аккумуляторов.

В настоящее время у Redwood есть единственная машина для производства фольги, которая может поставлять достаточно меди для более чем 13,000 XNUMX электромобилей с большим запасом хода каждый год. Идеально гладкий титановый барабан размером примерно с небольшой автомобиль вращается, наполовину погруженный в ярко-синюю ванну жидкого медного купороса. Когда на него воздействуют электричеством в десятки тысяч ампер, из ванны образуется шелковистый лист меди, который впоследствии сворачивается в длинный рулон.

К этому инструменту вскоре присоединятся девять дополнительных станков, и вскоре на заводе появятся еще девять. строится в Южной Каролине. По словам Штробеля, к 2028 году на этих двух предприятиях будет работать 100 машин, которые будут производить достаточно фольги каждый год, чтобы ее можно было обернуть вокруг планеты шесть раз.

Катод во многом определяет производительность батареи, ее стоимость и воздействие на окружающую среду. Чтобы получить правильный рецепт окончательного черного катодного порошка, требуются годы работы в партнерстве с каждым производителем, который его купит. Перед использованием в автомобиле образцы должны пройти многочисленные испытания и квалификацию. В Редвуде рабочие катодного завода должны надевать полностью герметичные костюмы, включая шлемы с дыхательными трубками и два комплекта перчаток, чтобы обеспечить идеальную защиту на рукавах.

От характеристик катода настолько многое зависит, что как только продукт одобрен для использования крупным производителем аккумуляторов, коммерческие отношения становятся постоянными. «Это почти определение высокого риска и высокой прибыли», — сказал Энди Лич, аналитик компании BloombergNEF. Катодная линия, которую компания Redwood ввела в эксплуатацию в марте, будет производить катод мощностью всего 50 мегаватт в год. Его основная цель — провести дополнительное тестирование с клиентами, прежде чем Redwood в конце следующего года запустит гигантские версии мощностью 20 гигаватт-часов.

Путь вперед для Redwood непрост

«Китай уже 10 лет серьезно уделяет приоритетное внимание электромобилям, поэтому они находятся впереди всех», — сказал Лахлан Кэри, менеджер американской программы RMI. «Предстоит пройти чертовски долгий путь, чтобы наверстать упущенное, и многое может помешать». Но то, что Штробель возглавит Redwood, является выгодным аргументом для инвесторов, которые сегодня хотят сделать решительный шаг веры. Он был вдохновителем стратегии Tesla в области аккумуляторов, а его связи от Кремниевой долины до Уолл-стрит помогли компании привлечь 2 миллиарда долларов частного финансирования и обеспечить кредит в 2 миллиарда долларов от Министерства энергетики, который она сможет использовать, как только будут достигнуты определенные этапы.

Однако одного переработчика в США будет недостаточно, чтобы построить в США производственную базу для электромобилей. Штробель признал эту реальность, а также пугающую математику, которую предстоит решить. «Простая истина в том, что это чертовски сложно сделать. Меня это просто шокирует, учитывая, какая емкость аккумуляторов сейчас находится в сети или строится, и тем не менее 100 процентов ее цепочки поставок импортируется».

Переработка аккумуляторов — одна из областей, которая сделает электромобили экологически безопасными. Redwood Materials перерабатывает 95% материалов, необходимых для производства аккумуляторов для электромобилей, и этот процесс можно повторять снова и снова. Попробуйте то же самое с отработанным моторным маслом, которое вытекает из картеров миллионов обычных легковых и грузовых автомобилей на дорогах. Переработка отходов действительно является последней частью головоломки, которая сделает личный транспорт экологически безопасным, а не обременит окружающую среду.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://cleantechnica.com/2024/04/26/redwood-materials-has-good-news-about-electric-cars/