Vật liệu gỗ đỏ có tin vui về ô tô điện – CleanTechnica

Đăng ký cập nhật tin tức hàng ngày từ CleanTechnica trên email. Hoặc theo dõi chúng tôi trên Google Tin tức!

Cách đây vài ngày, một nhà văn mà tôi rất kính trọng đã viết một câu chuyện cho CleanTechnica đã bộc lộ những lời cầu nguyện dường như vô tận của những điều không ổn ở ô tô điện từ góc nhìn của một người là công cụ của ngành công nghiệp nhiên liệu hóa thạch. Phần lớn nội dung đó tập trung vào việc pin dành cho ô tô điện đòi hỏi một lượng lớn nguyên liệu thô phải được khai thác từ Trái đất và tinh chế - những thứ như lithium, coban và niken. Tác giả dường như cho rằng những vật liệu đó chỉ dùng để chế tạo ô tô điện, như thể không có sản phẩm tiêu dùng nào khác sử dụng chúng.

Sự đối lập với những lời dối trá do tác giả đó rao bán - đương nhiên được phát sóng bởi Faux News - đang xảy ra ở Nevada vào đúng thời điểm này. Đó là nơi Redwood Materials, công ty tái chế pin do cựu giám đốc công nghệ Tesla JB Straubel thành lập, đã bật công tắc vào tuần trước để bắt đầu tái chế pin lithium-ion trên quy mô lớn.

Redwood sản xuất vật liệu pin ở Mỹ

Tom Randall của Bloomberg đã truy cập trang web gần đây và báo cáo rằng các nhà tái chế như Redwood Materials cuối cùng sẽ cần phải bắt kịp tốc độ của các nhà máy sản xuất ô tô. Ví dụ, nhà máy Tesla ở Fremont, California đã sản xuất 560,000 xe điện vào năm ngoái. Khi pin trong những chiếc ô tô đó được tái chế, chúng sẽ tạo ra lượng nguyên liệu pin EV gần gấp 10 lần so với toàn bộ thị trường Mỹ đã xử lý vào năm ngoái. Nếu các nhà tái chế của Mỹ có thể xử lý tất cả những điều đó, họ sẽ bắt đầu cạnh tranh với các nhà cung cấp vật liệu pin và hoạt động khai thác truyền thống, hầu hết đều ở Trung Quốc.

Colin Campbell, giám đốc công nghệ của Redwood cho biết: “Sau khi chúng tôi chuyển toàn bộ phương tiện sang sử dụng điện và tất cả các khoáng chất đó đều được tiêu thụ, chúng tôi sẽ chỉ phải thay thế một vài phần trăm mỗi năm số xe bị mất đi trong quá trình này”. cựu giám đốc kỹ thuật hệ thống truyền động tại Tesla. “Mọi người sẽ thấy rõ rằng việc đào nó lên khỏi mặt đất chẳng còn ý nghĩa gì nữa.”

Chính Straubel đã nói với Randall rằng Redwood đang cố gắng phá vỡ sự thống trị của Trung Quốc đối với vật liệu pin bằng cách tạo ra một vòng lặp nội địa bằng cách sử dụng các kim loại quan trọng tái chế. Anh nói: “Trách nhiệm đè nặng lên tôi. “Tôi nhớ mình đã cảm thấy điều đó vào những ngày đầu ở Tesla, khi các nhà sản xuất khác vẫn chưa làm được điều gì tồi tệ, và chúng tôi có cảm giác rất rõ ràng khi cầm cờ và chạy ra sân và nói 'Xe điện là tương lai!' Chúng tôi cảm thấy rằng nếu chúng tôi thất bại thì sẽ không có ai theo kịp. Đây là một chút thấy".

Cách tái chế pin

Randall cho biết có ba phương pháp cơ bản để tái chế pin, mỗi phương pháp đều có những nhược điểm riêng. Bạn có thể đốt chúng, điều này gây lãng phí và có thể tạo ra khí thải độc hại; hòa tan chúng trong các hóa chất mạnh, đắt tiền và tốn nhiều năng lượng nhất; hoặc tách chúng ra một cách máy móc, có thể tốn nhiều công sức và nguy hiểm. Cho đến vài năm gần đây, hầu hết các nhà tái chế ở Mỹ chỉ đơn giản là tháo pin và gửi chúng ra nước ngoài để người khác xử lý.

Redwood mượn những gì họ cho là hữu ích nhất từ ​​mỗi danh mục. Quy trình của công ty bắt đầu ở một khu vực dàn dựng trong nhà, nơi mọi thứ từ tai nghe nhét tai và pin máy tính xách tay bị loại bỏ đến mô-đun EV từ Chevy Bolts bị thu hồi (bây giờ chúng tôi đã biết tất cả những pin Bolt bị lỗi đó được chuyển đến đâu) đều được đổ lên băng chuyền. Hỗn hợp lộn xộn này được đưa cao khoảng 30 feet tới một lỗ trên tường, nơi nó thoát ra khỏi tòa nhà vào một đường hầm kim loại khổng lồ đang quay cuồng, được đặt tên là “RC1”, lơ lửng trên cao so với mặt đất.

RC1 về cơ bản là một chiếc nồi nấu chậm khổng lồ có thể nướng đồ ăn ở nhiệt độ vài trăm độ trong khoảng một giờ và có lẽ là cải tiến lớn nhất của Redwood cho đến nay. Tái chế truyền thống thông qua đốt sử dụng nhiệt trên 1000° C (1,800° F) để tách kim loại quý, nhưng mục tiêu của Redwood ở giai đoạn này là bảo quản và chuẩn bị nguyên liệu cho các bước tiếp theo một cách hiệu quả nhất.

Quan trọng nhất, RC1 không sử dụng bất kỳ lượng oxy nào. Không có quá trình đốt cháy và do đó không có khí thải. Nó chỉ đơn giản là biến keo, nhựa và chất lỏng không mong muốn thành than củi. Carbon đen cao cấp còn sót lại có thể được bán để sử dụng trong sơn đen và bôi trơn công nghiệp.

RC1 cũng sử dụng ít điện một cách đáng ngạc nhiên, đây chính là chìa khóa để giảm tác động đến khí hậu của Redwood. Khi lò nóng lên, năng lượng giải phóng từ pin sẽ tự duy trì. Hãy nghĩ về nó như một phiên bản chuyển động chậm, có kiểm soát của một vụ cháy pin, chạy không ngừng nghỉ cả ngày lẫn đêm, tuần này qua tuần khác. Nó giải phóng điện tích một cách an toàn trong bất kỳ loại pin nào có thể gây nguy hiểm cho người lao động, đồng thời phá vỡ những thứ liên kết các khoáng chất quan trọng với nhau. (Ở một số khía cạnh, quá trình này nghe có vẻ giống với cách than sinh học được thực hiện.)

Sau khi rời khỏi RC1, pin đốt than sẽ đi qua các máy sàng lọc vật liệu qua màn hình. Nam châm mạnh mẽ được sử dụng để cô lập các vật liệu nhất định. Phần bụi giàu khoáng chất còn lại, được gọi là khối đen, được trộn thành hỗn hợp dung môi và được đưa vào một tòa nhà khác giống như một nhà máy bia lớn, với các thùng thép không gỉ cao chót vót sử dụng hóa chất, áp suất, bộ lọc và sự bay hơi để tách sản phẩm thành các thành phần riêng biệt. yếu tố cốt lõi của họ.

Redwood đang phát minh khi nó hoạt động

Tái chế pin vẫn là công nghệ mới và Redwood Materials đang phát minh ra quy trình này trong quá trình thực hiện. Một nhóm điều hành được chọn từ các kỹ sư hàng đầu của Tesla đã điều chỉnh quy trình tái chế pin để đạt được tốc độ và hiệu quả môi trường ngay cả khi quy trình này mở rộng ở quy mô công nghiệp. Những gì Redwood đang làm đã thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu tại Stanford, những người được Redwood cấp quyền truy cập vào dữ liệu. Trong hai năm qua, nhóm Stanford đã tiến hành đánh giá môi trường của quy trình tái chế pin Redwood.

Nhưng khi các nhà nghiên cứu hoàn thành việc phân tích một phần của quy trình Redwood, họ phát hiện ra quá trình đã thay đổiWill Tarpeh, trợ lý giáo sư về kỹ thuật hóa học và là một trong những tác giả cấp cao của bài báo cho biết. “Hàng tháng, họ luôn điều chỉnh,” Tarpeh nói với Randall. “Điều đó khiến nó trở nên khó khăn nhưng thật tuyệt vời khi xem. Họ đang điều hướng rất tốt trong một thế giới nơi mọi thứ đang thay đổi rất nhanh chóng.”

Báo cáo của Stanford, vẫn đang được bình duyệt, phát hiện ra rằng các hoạt động tái chế và tinh chế của Redwood đã cắt giảm 70% lượng khí thải carbon dioxide so với các phương pháp tái chế truyền thống và 40% so với các quy trình tái chế khác. Khoản tiết kiệm thậm chí còn lớn hơn khi Redwood xử lý phế liệu sản xuất, hiện chiếm khoảng một nửa số nguyên liệu có sẵn để tái chế.

Kiếm vài đô la mỗi tháng để giúp hỗ trợ bảo hiểm công nghệ sạch độc lập giúp đẩy nhanh cuộc cách mạng công nghệ sạch!

Cách làm pin

Sản phẩm Bloomberg Bài viết chứa nhiều thông tin cơ bản về cách sản xuất pin mà có thể không phải là kiến ​​thức thông thường, thậm chí cả những thông tin phức tạp. CleanTechnica độc giả. Randall viết: Chén thánh đối với bất kỳ nhà tái chế pin nào là sản xuất các bộ phận đắt tiền để chế tạo cực âm và cực dương của pin. Cả hai sản phẩm ngày nay đều được sản xuất gần như hoàn toàn ở Châu Á.

Cực dương được làm từ lá đồng mỏng thường được phủ bằng than chì. Giấy bạc có độ dày bằng 15/9 sợi tóc người và có dạng cuộn rộng trông giống như giấy gói cỡ công nghiệp. Mỗi tờ giấy khi được tháo ra sẽ kéo dài tới XNUMX km (XNUMX dặm), và một vết rách hoặc vết thủng nhỏ nhất có thể dẫn đến pin bị lỗi. Điều đó giúp hiểu rõ sự phức tạp của việc sản xuất pin. Các công nhân tại cửa hàng giấy bạc anode Redwood mặc quần áo bảo hộ toàn thân với lưới che râu và tóc và phải đi qua một căn phòng nơi họ được thổi bằng tia khí trước khi bước vào. Chỉ một sợi tóc hoặc một hạt bụi bẩn cũng có thể làm hỏng toàn bộ cuộn lá đồng.

Việc sản xuất lá đồng chưa từng tồn tại ở Mỹ trước đây. Trong năm qua, Redwood đã sản xuất các cuộn mẫu để khách hàng tiềm năng dùng thử. Straubel cho biết, trong những tuần tới, lá của nó sẽ chính thức được đưa vào chuỗi cung ứng để sử dụng trong xe điện của Mỹ, “Đây thực sự là lần đầu tiên có người sản xuất vật liệu đó ở Mỹ - chưa từng có - cho pin.

Redwood hiện có một máy làm giấy bạc duy nhất có thể cung cấp đủ đồng cho hơn 13,000 ô tô điện chạy đường dài mỗi năm. Một chiếc trống titan mịn hoàn hảo, có kích thước gần bằng một chiếc ô tô nhỏ, quay nửa chìm trong bể đồng sunfat lỏng màu xanh sáng. Khi nó được kích hoạt bởi dòng điện hàng chục nghìn ampe, một tấm đồng mượt sẽ hình thành từ bồn tắm và sau đó được quấn thành một cuộn dài.

Công cụ đó sẽ sớm được bổ sung thêm chín máy và nhiều máy khác sẽ sớm ra mắt tại một nhà máy đang được xây dựng ở Nam Carolina. Theo Straubel, đến năm 2028, hai địa điểm này sẽ có 100 máy hoạt động, sản xuất đủ giấy bạc mỗi năm để quấn quanh hành tinh sáu lần.

Cực âm quyết định phần lớn hiệu suất, giá thành và tác động đến môi trường của pin. Để có được công thức phù hợp cho loại bột cực âm đen cuối cùng phải mất nhiều năm hợp tác với từng nhà sản xuất sẽ mua nó. Các mẫu phải trải qua nhiều vòng kiểm tra và kiểm tra chất lượng trước khi được sử dụng trên ô tô. Tại Redwood, công nhân tại nhà máy cực âm phải mặc bộ quần áo kín khít, bao gồm mũ bảo hiểm có ống thở và hai bộ găng tay để đảm bảo rào chắn hoàn hảo ở tay áo.

Hiệu suất của cực âm phụ thuộc rất nhiều vào việc một khi sản phẩm được nhà sản xuất pin lớn chấp thuận sử dụng thì mối quan hệ thương mại có xu hướng lâu dài. “Đó gần như là định nghĩa về rủi ro cao, phần thưởng cao,” Andy Leach, nhà phân tích tại BloombergNEF. Dây chuyền cực âm mà Redwood đưa vào hoạt động vào tháng 50 sẽ chỉ sản xuất ra cực âm trị giá 20 megawatt mỗi năm. Mục đích chính của nó là thực hiện thử nghiệm bổ sung với khách hàng trước khi Redwood bật các phiên bản khổng lồ XNUMX gigawatt giờ vào cuối năm tới.

Con đường phía trước của Redwood đầy thách thức

Lachlan Carey, giám đốc chương trình Hoa Kỳ tại RMI cho biết: “Trung Quốc đã có 10 năm ưu tiên nghiêm túc cho xe điện, vì vậy họ đang dẫn đầu cuộc chơi”. “Còn một chặng đường dài phía trước để bắt kịp và có rất nhiều điều có thể cản trở.” Nhưng việc Straubel nắm quyền lãnh đạo Redwood là một điểm hấp dẫn đối với các nhà đầu tư muốn có được niềm tin ngay hôm nay. Ông là người đứng sau chiến lược pin của Tesla và các mối quan hệ của ông từ Thung lũng Silicon đến Phố Wall đã giúp công ty huy động được 2 tỷ USD từ nguồn tài trợ tư nhân và đảm bảo cam kết cho vay 2 tỷ USD từ Bộ Năng lượng mà họ có thể khai thác khi đạt được một số cột mốc nhất định.

Tuy nhiên, một nhà tái chế ở Mỹ sẽ không đủ để xây dựng cơ sở sản xuất xe điện tại Hoa Kỳ. Straubel thừa nhận thực tế đó cũng như bài toán khó khăn phía trước. “Sự thật đơn giản là đó là một việc cực kỳ khó thực hiện. Đối với tôi, điều đó thật sốc khi biết bao nhiêu dung lượng pin hiện đang trực tuyến hoặc đang được sản xuất, vậy mà 100% chuỗi cung ứng của nó đều được nhập khẩu.”

Tái chế pin là một trong những lĩnh vực giúp xe điện trở nên bền vững. Redwood Materials đang thu hồi 95% vật liệu cần thiết để sản xuất pin EV và quá trình này có thể được lặp đi lặp lại nhiều lần. Hãy thử điều đó với dầu động cơ đã qua sử dụng thoát ra từ ca-te của hàng triệu ô tô và xe tải thông thường trên đường. Tái chế thực sự là mảnh ghép cuối cùng giúp việc vận chuyển cá nhân trở nên bền vững thay vì trở thành gánh nặng cho môi trường.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://cleantechnica.com/2024/04/26/redwood-materials-has-good-news-about-electric-cars/