Redwood Materials має хороші новини про електромобілі – CleanTechnica

Підпишіться на щоденні оновлення новин від CleanTechnica на електронну пошту. Або слідкуйте за нами в Новинах Google!

Кілька днів тому письменник, якого я дуже поважаю, написав оповідання CleanTechnica що викрило, здавалося б, нескінченну літанію що не так з електромобілями з точки зору того, хто є інструментом промисловості викопного палива. Значна частина цієї стяжки була зосереджена на тому, що батареї для електромобілів вимагають великої кількості сировини, яку потрібно вирвати із Землі та очистити — таких як літій, кобальт і нікель. Схоже, автор думав, що ці матеріали використовуються лише для виготовлення електромобілів, ніби в інших споживчих товарах вони не використовуються.

Контрапункт брехні, яку розповсюджує цей автор — яка, звісно, ​​транслювалася Faux News — відбувається в Неваді саме в цей момент. Ось де Redwood Materials, компанія з переробки батарей, заснована колишнім головним технічним директором Tesla Дж. Б. Страубелем, минулого тижня клацнула перемикачем, щоб розпочати масштабну переробку літій-іонних батарей.

Redwood виробляє матеріали для акумуляторів у США

Том Рендалл з Bloomberg нещодавно відвідав сайт і повідомив, що переробники, такі як Redwood Materials, зрештою повинні будуть відповідати темпам автомобільних заводів. Наприклад, минулого року завод Tesla у Фремонті, штат Каліфорнія, випустив 560,000 10 електромобілів. Коли батареї в цих автомобілях будуть перероблені, вони створять майже в XNUMX разів більше матеріалу для акумуляторів електромобілів, ніж весь ринок США переробив минулого року. Якщо американські переробники зможуть впоратися з усім цим, вони почнуть конкурувати з традиційними гірничодобувними підприємствами та постачальниками акумуляторних матеріалів, більшість із яких знаходяться в Китаї.

«Після того, як ми переведемо весь парк транспортних засобів на електричні, і всі ці мінерали будуть споживані, нам доведеться щороку замінювати лише пару відсотків, які втрачаються в процесі», — сказав Колін Кемпбелл, головний технічний директор Redwood. колишній керівник відділу розробки силових агрегатів у Tesla. «Всім стане очевидно, що викопувати її з-під землі немає сенсу».

Сам Штраубель сказав Рендаллу, що Редвуд намагається зруйнувати контроль Китаю над матеріалами для акумуляторів, створивши домашню петлю з перероблених критичних металів. «Відповідальність лежить на мені», — сказав він. «Я пам’ятаю, як це відчув у перші дні в Tesla, коли інші виробники ще не робили лайна, і ми відчували дуже відчутне відчуття, що тримаємо прапор, вибігаємо на поле і говоримо: «Майбутнє за електромобілями!» Ми відчували, що якщо ми зазнаємо невдачі, ніхто не піде за нами. Це небагато бачив».

Як переробити батарею

Існує три основні підходи до переробки батарей, кожен із яких має свої недоліки, каже Рендалл. Ви можете спалити їх, що марнотратно і може призвести до токсичних викидів; розчиняти їх у сильних хімічних речовинах, що коштує дорого та споживає найбільше енергії; або розділіть їх механічно, що може бути трудомістким і небезпечним. До останніх кількох років більшість переробників у США просто перемелювали батареї та відправляли їх за кордон, щоб хтось із ними мав справу.

Редвуд запозичує те, що він вважає найкориснішими бітами з кожної категорії. Процес компанії починається в закритому приміщенні, де все, від викинутих навушників і акумуляторів для ноутбуків до модулів електромобілів від відкликаних Chevy Bolts (тепер ми знаємо, де всі ці дефектні батареї Bolt закінчилися) скидається на конвеєр. Змішаний безлад переноситься приблизно на 30 футів до отвору в стіні, де він виходить з будівлі у гігантський металевий тунель, що збивається, під назвою «RC1», підвішений високо над землею.

RC1 — це, по суті, величезна повільна плита, яка запікає сміття при кількох сотнях градусів протягом години, і це, мабуть, найбільша інновація Redwood. Традиційна переробка шляхом спалювання використовує тепло, що перевищує 1000º C (1,800º F), щоб відокремити дорогоцінні метали, але мета Редвуда на цьому етапі полягає в тому, щоб зберегти та підготувати матеріали для наступних кроків у найефективніший спосіб.

Найважливіше те, що RC1 не використовує кисень. Немає горіння і, отже, немає викидів. Він просто перетворює клей, пластмаси та небажані рідини на вугілля. Високоякісний сажа, що залишилася, може бути продана для використання в чорних фарбах і промисловому мастилі.

RC1 також споживає напрочуд мало електроенергії, що є ключовим фактором для зниження впливу Редвуда на клімат. Коли піч нагрівається, енергія, що виділяється з батарей, самопідтримується. Подумайте про це як про контрольовану, уповільнену версію пожежі батареї, яка працює безперервно день і ніч, тиждень за тижнем. Він безпечно розряджає будь-які батареї, які можуть становити небезпеку для працівників, одночасно руйнуючи речовину, яка зв’язує ключові мінерали. (У деяких аспектах процес звучить невиразно схожим на те, як біогаз зроблено.)

Після виходу з RC1 обсмажені батареї проходять через машини, які просівають матеріал через сита. Потужні магніти використовуються для ізоляції певних матеріалів. Залишок багатого мінералами пилу, відомого як чорна маса, змішується в суспензію розчинників і подається в іншу будівлю, яка нагадує велику пивоварню з високими резервуарами з нержавіючої сталі, які використовують хімікати, тиск, фільтри та випаровування для розділення продуктів на їх основні елементи.

Редвуд винаходить по ходу

Переробка акумуляторів все ще є новою технологією, і компанія Redwood Materials винаходить цей процес. Виконавча команда, обрана з вищих інженерних рядів Tesla, налаштовувала процес переробки акумуляторів для досягнення швидкості та екологічної ефективності, навіть якщо він розширюється в промислових масштабах. Те, що робить Редвуд, зацікавило дослідників зі Стенфорда, яким Редвуд надав доступ до даних. Протягом останніх двох років команда Стенфордського університету провела екологічну оцінку процесу переробки батарей Redwood.

Але коли дослідники закінчили аналізувати частину процесу Redwood, вони виявили процес змінився, сказав Вілл Тарпех, доцент кафедри хімічної інженерії та один із старших авторів статті. «Місяць за місяцем вони постійно коригували», — сказав Тарпе Рендаллу. «Це було складним завданням, але дивитися було фантастично. Вони дуже добре орієнтуються у світі, де все змінюється дуже швидко».

У звіті Стенфордського університету, який все ще перебуває на стадії експертизи, було встановлено, що операції з переробки та переробки в Редвуді скорочують викиди вуглекислого газу на 70% порівняно з традиційними методами переробки та на 40% порівняно з іншими процесами переробки. Економія була ще більшою, коли Редвуд мав справу з виробничим брухтом, який зараз становить приблизно половину матеріалів, доступних для переробки.

Вкладайте кілька доларів на місяць, щоб допомогти підтримати незалежне покриття чистих технологій що допомагає прискорити революцію чистих технологій!

Як зробити батарею

Команда Bloomberg стаття містить багато основної інформації про те, як виготовляються батареї, яка може бути не загальновідомою навіть для досвідчених CleanTechnica читачі. «Священний Грааль» для будь-якого переробника акумуляторів — це виробництво дорогих компонентів, які використовуються в катодах і анодах акумуляторів, пише Рендалл. Обидва продукти сьогодні виробляються майже повністю в Азії.

Аноди виготовлені з ніжної мідної фольги, яка зазвичай покрита графітом. Фольга становить десяту частину товщини людської волосини і поставляється в широких рулонах, схожих на обгортковий папір промислового розміру. Кожен аркуш, розгорнутий, розтягувався б на 15 кілометрів (9 миль), і найменший розрив або прокол міг призвести до пошкодження елемента батареї. Це допомагає поглянути на складність виготовлення батарей. Працівники цеху виробництва анодної фольги Редвуд носять комбінезони на все тіло з сітками для волосся та бороди та повинні пройти через камеру, де їх обдувають повітряними струменями, перш ніж увійти. Один-єдиний помилковий волосок або цятка бруду може зіпсувати цілий рулон мідної фольги.

Виробництво мідної фольги в США ніколи раніше не існувало. Протягом останнього року компанія Redwood виготовляла зразки рулонів для тестування потенційними клієнтами. Найближчими тижнями його фольга офіційно увійде в ланцюжок поставок для використання в американських електромобілях, сказав Страубель: «Це буквально перший раз, коли хтось виробляє цей матеріал у США — коли-небудь — для батареї.

Зараз Redwood має одну машину для виготовлення фольги, яка може постачати достатньо міді для більш ніж 13,000 XNUMX електромобілів великої дальності щороку. Ідеально гладкий титановий барабан, розміром приблизно з маленьку машину, обертається наполовину зануреним у яскраво-блакитну ванну з рідким сульфатом міді. Коли його закривають десятки тисяч ампер електрики, з ванни утворюється шовковистий лист міді, який згодом загортається в довгий рулон.

Невдовзі до цього інструменту приєднаються дев’ять додаткових машин, і незабаром на заводі з’явиться більше будується в Південній Кароліні. За словами Штраубеля, до 2028 року на цих двох локаціях буде працювати 100 машин, які щорічно вироблятимуть достатньо фольги, щоб шість разів обернути планету.

Катод значною мірою визначає продуктивність акумулятора, вартість і вплив на навколишнє середовище. Отримання правильного рецепту остаточного порошку чорного катода вимагає років роботи в партнерстві з кожним виробником, який його придбає. Зразки повинні пройти багато раундів випробувань і кваліфікації перед використанням в автомобілі. У Redwood працівники катодного заводу повинні одягати повністю герметичні костюми, включаючи шоломи з дихальними трубками та два комплекти рукавичок, щоб забезпечити ідеальний бар’єр на рукавах.

Настільки багато залежить від продуктивності катода, що коли продукт схвалено для використання великим виробником акумуляторів, комерційні відносини, як правило, залишаються постійними. «Це майже визначення високого ризику, високої винагороди», — сказав Енді Ліч, аналітик компанії BloombergNEF. Катодна лінія, яку Redwood ввела в експлуатацію в березні, вироблятиме лише 50 мегават катода на рік. Його основна мета — провести додаткові тести з клієнтами до того, як Redwood запустить гігантські версії на 20 гігават-годин наприкінці наступного року.

Шлях вперед для Redwood є складним

«Китай протягом 10 років серйозно ставив пріоритети для електромобілів, тому вони лише попереду», — сказав Лаклан Кері, менеджер програми RMI у США. «Потрібно пройти дуже довгий шлях, щоб наздогнати згаяне, і багато чого може стати на заваді». Але наявність Страубеля на чолі Redwood є перевагою для інвесторів, які хочуть зробити стрибок віри сьогодні. Він був натхненником стратегії акумуляторів Tesla, і його зв’язки від Кремнієвої долини до Уолл-стріт допомогли компанії залучити 2 мільярди доларів приватного фінансування та забезпечити кредит у розмірі 2 мільярдів доларів від Міністерства енергетики, який вона може використати, коли будуть досягнуті певні етапи.

Одного переробника в США буде недостатньо, щоб побудувати американську виробничу базу для електромобілів. Страубель визнав цю реальність, а також страшну математику попереду. «Проста правда полягає в тому, що це до біса важко зробити. Мене це просто шокувало, враховуючи, скільки ємності акумуляторів або зараз онлайн, або будується, і все ж 100 відсотків його ланцюжка поставок імпортується».

Переробка батарей є одним із напрямків, які зроблять електромобілі екологічними. Компанія Redwood Materials повертає 95% матеріалів, необхідних для виробництва акумуляторів електромобілів, і цей процес можна повторювати знову і знову. Спробуйте це з використаною моторною оливою, яка витікає з картерів мільйонів звичайних автомобілів і вантажівок на дорозі. Переробка справді є останньою частиною головоломки, яка зробить особистий транспорт екологічним, а не тягарем для навколишнього середовища.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://cleantechnica.com/2024/04/26/redwood-materials-has-good-news-about-electric-cars/