Japanilainen autonvalmistaja Nissan on kehittänyt uuden teknologian, jonka pitäisi puolittaa sähköautojen moottoreissa käytettävien, harvinaisiin maametalleihin pohjautuvien kestomagneettien kierrätyskustannukset, uutisoi Mining.com.
Kiinan ja Yhdysvaltojen jännittyneiden suhteiden takia autonvalmistajat etsivät keinoja vähentää riippuvuuttaan yhdestä sähköautovallankumouksen keskeisestä teknologiasta – sähkömoottoreissa käytettävistä kestomagneeteista, joista valtaosa valmistetaan Kiinassa tuotetuista harvinaisista maametalleista, kertoo Mining.com uutisessaan.
Autonvalmistajat ovat huolissaan myös harvinaisten maametallien hintojen suuresta heilahtelusta sekä niiden tuotannon aiheuttamista ympäristövahingoista.
Yhteistyötä Wasedan yliopiston kanssa
Teknologian kehityksessä Nissan on tehnyt yhteistyötä Wasedan yliopiston professori Katsunori Yamaguchin kanssa. Uuden menetelmän avulla harvinaisten maametallien yhdisteet saadaan talteen puhtaana ja korkealla saannolla ilman, että moottoria tarvitsee purkaa perinteiseen tapaan.
Kestomagneettimoottoreissa käytetään neodyymiin ja dysprosiumiin pohjautuvia magneetteja. Kestomagneetit ovat tällaisten sähkömoottoreiden ”sydän”, joka pyörittää voimansiirtoa.
Sulatus 1 400 Celsius-asteessa
Nissanin ja Wasedan uusi menetelmä on ns. ”kuivaprosessi”, jossa moottorin roottori sulatetaan yli 1 4000 Celsius-asteessa. Harvinaiset maametallit saadaan ulos oksidiliuoksena, jonka jälkeen harvinaiset maametallit erotellaan.
Uuden menetelmän luvataan lyhentävän prosessin kestoa noin neljään tuntiin nykyisen kahdeksan tunnin sijaan, jolloin myös kierrätyskustannukset puolittavat, kertoo Nissanin edustaja Mining.comin artikkelissa.
Prosessi kaupalliseen käyttöön vuoden 2025 tietämillä
Nissan aikoo jatkaa menetelmän kokeiluja isommassa mittakaavassa. Tavoitteena on saada menetelmä tuotantoon vuosikymmenen puolivälin aikoihin.
Harvinaisten maametallien käytön vähentäminen on keskeinen haaste, koska niiden esiintymät ovat epätasaisesti jakautuneet maapallolla ja hinnat heilahtelevat rajusti kysynnän ja tarjonnan mukaan. Harvinaisten maametallien kaivos- ja sulatusprosessit kuormittavat myös ympäristö, listaa Nissanin edustaja syitä, miksi yhtiö haluaa kehittää kierrätysmenetelmiä.
Nissan on pyrkinyt vähentämään raskaiden harvinaisten maametallien käyttöä jo suunnitteluvaiheessa ja kierrättämään ne. Yhtiön tavoitteena on päästä tulevaisuudessa kokonaan eroon neitseellisten raaka-aineiden käytöstä, kertoo Mining.com artikkelissaan.
Toim.huom. Valtaosa kestomagneeteissa olevien harvinaisten maametallien kierrätyksestä kertovista uutisista keskittyy nykyään kemiallisiin prosesseihin eli hydrometallurgiseen erotteluun ja talteenottoon. Tässä mielessä Nissanin ja Wasedan kehittämä sulatusmenetelmä poikkeaa valtavirrasta. Sinänsä menetelmä kuulostaa niin yksinkertaiselta, että tuntuu oudolta, että mikään maailman suurista sulatoista ei olisi tuollaista menetelmää miettinyt. Mutta toivottavasti tästä Nissanin “kuivaprosessista” kuullaan lisää, niin joku pyrometallurgi voi selittää, mistä japanilaisten läpimurrossa on kysymys.
Kriittisemateriaalit.fi-sivusto on Huoltovarmuuskeskuksen Teknologiapoolin hallinnoima sivusto, joka seuraa suomalaisen teollisuuden kannalta kriittisten metallien ja mineraalien sekä elektroniikkakomponenttien markkinoiden kehitystä erityisesti jatkuvuudenhallinnan ja huoltovarmuuden näkökulmasta. Lisätietoja: jarkko.vesa(at)notinnovatedhere.fi
(Julkaistu 6.9.2021)
Lähteet:
- Nissan develops technology to halve recycling costs of rare earths. Mining.com, 3 September 2021. https://www.mining.com/web/nissan-develops-technology-to-halve-recycling-cost-of-rare-earths/
Lisää aiheesta:
