Новый процесс позволяет эффективно извлекать высокочистые редкоземельные соединения из моторных магнитов, практическое применение нацелено на середину 2020-х годов в направлении достижения углеродно-нейтральной цели.
Компания Nissan Motor Co., Ltd. и Университет Васэда сегодня объявили о начале испытаний в Японии совместно разработанного процесса переработки, который позволяет эффективно извлекать высокочистые соединения редкоземельных элементов из магнитов электродвигателей электромобилей. Тестирование нацелено на практическое применение нового процесса к середине 2020-х годов.
Автомобильная промышленность продвигает электрификацию транспортных средств для решения проблемы изменения климата и создания общества с нулевым выбросом углерода. В большинстве двигателей электромобилей используются неодимовые магниты, которые содержат редкоземельные металлы, такие как неодим и диспрозий. Сокращение использования дефицитных редкоземельных элементов важно не только из-за воздействия на окружающую среду добычи и переработки, но и потому, что смещение баланса спроса и предложения приводит к колебаниям цен как для производителей, так и для потребителей.
Чтобы использовать ограниченные и ценные ресурсы более эффективно, с 2010 года Nissan работает еще на стадии проектирования, чтобы уменьшить количество1 тяжелых редкоземельных элементов (РЗЭ) в магнитах двигателя. Кроме того, Nissan перерабатывает РЗЭ, удаляя магниты из двигателей, которые не соответствуют производственным стандартам, и возвращая их поставщикам. В настоящее время требуется несколько этапов, включая разборку и удаление вручную. Таким образом, разработка более простого и экономичного процесса важна для увеличения объемов переработки в будущем.
С 2017 года Nissan сотрудничает с Университетом Васэда, который имеет большой опыт исследований в области переработки и плавки цветных металлов. В марте 2020 года коллаборация успешно разработала пирометаллургический процесс, не требующий разборки двигателя.
Обзор процесса:
- Науглероживающий материал и чугун добавляются в двигатель, который затем нагревается до минимум 1400 ° C и начинает плавиться.
- Оксид железа добавляют для окисления РЗЭ в расплавленной смеси.
- В расплавленную смесь добавляется небольшое количество флюса на основе боратов, способного растворять оксиды редкоземельных элементов даже при низких температурах и с высокой эффективностью извлекать РЗЭ.
- Расплавленная смесь разделяется на два жидких слоя: слой расплавленного оксида (шлак), содержащий РЗЭ, плавающий вверх, и слой сплава железо-углерод с более высокой плотностью (Fe-C), опускающийся на дно.
- Затем РЗЭ извлекаются из шлака.
Испытания показали, что этот процесс позволяет восстановить 98% РЗЭ двигателей. Этот метод также сокращает процесс восстановления и время работы примерно на 50% по сравнению с существующим методом, поскольку нет необходимости ни размагничивать магниты, ни снимать и разбирать их.
В дальнейшем Васэда и Nissan продолжат крупномасштабные испытания на предприятии с целью разработки практических приложений, а Nissan будет собирать двигатели от электрифицированных автомобилей, которые перерабатываются, и продолжать развивать свою систему рециркуляции.
Nissan продолжит вносить свой вклад в построение более чистого, безопасного и инклюзивного общества в рамках своих усилий по развитию устойчивого общества. В рамках своей программы Nissan Green до 2022 года компания Nissan решает четыре приоритетных вопроса: изменение климата, зависимость от ресурсов, качество воздуха и нехватка воды. Nissan продолжит стремиться к углеродной нейтральности и нулевому использованию новых материальных ресурсов, одновременно продвигая использование электрифицированных транспортных средств, а также переработку и сокращение использования РЗЭ.
1 В Nissan Note e-POWER, произведенном в 2020 финансовом году, используются магниты с на 85% меньше тяжелых РЗЭ, чем в Nissan LEAF, произведенном в 2010 финансовом году.
ИСТОЧНИК: Nissan
Комментариев нет:
Отправить комментарий