Нова технологія дає змогу ефективно добувати високочисті рідкісноземельні сполуки з магнітів електродвигунів. Практичне застосування стартує в середині 2020-х у межах переходу до вуглецево-нейтральної економіки.
Компанія Nissan Motor Co., Ltd. і Університет Васеда оголосили про початок випробувань у Японії спільно розробленої технології переробки, що передбачає ефективне добування високочистих рідкісноземельних сполук з магнітів двигунів електромобілів. Планується, що нова технологія увійде в широкий ужиток у середині поточного десятиліття.
Автомобільна промисловість заохочує електрифікацію у межах протидії змінам клімату та переходу до вуглецево-нейтральної економіки. У більшості двигунів електромобілів використовуються неодимові магніти, що містять рідкісноземельні метали, зокрема неодим та диспрозій. Скоротити використання рідкісноземельних елементів важливо не лише через вплив на довкілля гірничодобувної та переробної промисловості, але й у зв’язку з тим, що зміна балансу попиту й пропозиції призводить до коливання цін як для виробників, так і для споживачів.
Задля більш ефективного використання обмежених та цінних ресурсів з 2010 року Nissan працює над зниженням кількості важких рідкісноземельних елементів (РЗЕ) у магнітах електродвигунів. Крім того, Nissan переробляє РЗЕ, видаляючи магніти з двигунів, що не відповідають виробничим стандартам, і повертаючи їх постачальникам. Наразі застосовується декілька етапів переробки, включно з ручним розбиранням і зняттям. Отже, розробка більш простого й рентабельного процесу допоможе збільшити обсяги переробки в майбутньому.
З 2017 року Nissan співпрацює з Університетом Васеда, який має великий досвід досліджень в галузі переробки й плавлення кольорових металів. У березні 2020 року результатом їх співпраці стала розробка пірометалургійного процесу, що не потребує розбирання двигуна.
Огляд процесу
- До двигуна додають карбюризатор і чавун і нагрівають до температури щонайменше 1400 °C, щоб розплавити речовини в його складі.
- Потім додають оксид заліза, завдяки якому відбувається окиснення РЗЕ в розплаві.
- До розплаву додається невелика кількість флюсу з вмістом бору, що розчиняє рідкісноземельні оксиди навіть за низьких температур.
- Розплав розділяється на два шари рідини: розплавлені оксиди (шлак), що містять РЗЕ, спливають на поверхню, а більш щільний залізовуглецевий сплав опускається на дно.
- Після цього зі шлаку можна легко вилучити РЗЕ.
Як показали випробування, цей процес дає змогу вилучити 98 % РЗЕ двигуна. Крім того, цей метод скорочує тривалість процесу вилучення і час роботи щонайменше на 50 % порівняно з поточним методом, оскільки не потребує розмагнічування, зняття та розбирання магнітів.
У майбутньому Університет Васеда і Nissan продовжать масштабні випробування з метою розробки практичних рішень, а Nissan збиратиме двигуни від електромобілів, що потребують утилізації, і продовжить розвивати свою систему переробки.
Nissan продовжує брати участь у створенні більш чистого, безпечного та інклюзивного суспільства, відданого ідеям екологічної відповідальності. У межах програми Nissan Green Program 2022 компанія розглядатиме чотири ключових проблеми: зміни клімату, залежність від ресурсів, якість повітря і нестача води. Nissan і надалі сприятиме досягненню вуглецевої нейтральності та зведенню до нуля використання нових матеріалів, стимулюватиме використання електрифікованих транспортних засобів, переробку та скорочення використання РЗЕ.
В електрогібриді Nissan Note e-POWER, виробленого фінансового року 2020, використовуються магніти, що містять на 85 % менше важких РЗЕ порівняно з Nissan LEAF, виробленого фінансового року 2010.
