آیا عرضه فلزات میتواند مانع گسترش به همراهتری شود؟

۲۱ مهر ۱۳۹۶ کافه

افزایش چشمگیر تولید وسایل نقلیه الکتریکی همراه به همراه رشد پیش بینی شده در هستفاده از سیستم های به همراهتری متصل به شبکه برای ذخیره سازی برق از منابع تجدیدپذیر ، مسئله حیاتی را مطرح می کند: آیا مواد خام به اندازه کافی برای تولید قابل توجهی از به همراهتری های لیتیوم یون افزایش یافته هست که انواع به همراهتری قابل شارژ در به همراهزار هستند؟

تحلیل جدید توسط محققان در MIT و دیگر نقاط نشان می دهد که برای آینده نزدیک هیچ محدودیتی در تولید به همراهتری ناشی از کمبود فلزات بحرانی که نیاز به آنها ندارند، وجود ندارد. اما بدون برنامه ریزی مناسب، ممکن هست تنگناها کوتاه مدت در تأمین برخی از فلزات، به ویژه لیتیوم و کبه همراهلت وجود داشته به همراهشد، که می تواند به همراهعث کاهش موقت در تولید شود.

تجزیه و تحلیل توسط پروفسور Elsa Olivetti و دانشجوی دکترا Xinkai فو در بخش علوم مواد و مهندسی MIT، Gerbrand Ceder در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و گابریل گوستاد در موسسه فن آوری روچستر امروز در مجله جول .

اولیوتتی، هستاد هستاد مطالعات انرژی در اقیانوس اطلس، می گوید، ویرهستاران مجله جدید از او خوهسته اند تا محدودیت منابع ممکن را بررسی کند، زیرا تولید به همراهتری در سطح جهانی افزایش می یابد. برای انجام این کار، Olivetti و همکارانش متشکل از پنج اساسی ترین مواد مورد نیاز برای تولید به همراهتری های لیتیوم یونی امروزه: لیتیوم، کبه همراهلت، منگنز، نیکل و کربن به شکل گرافیت هستند. دیگر مواد کلیدی مانند مس، آلومینیوم و برخی از پلیمرهای هستفاده شده به عنوان غشا به اندازه کافی فراوان هستند که به احتمال زیاد عامل مهمی نیستند.

از میان این پنج ماده، به سرعت مشخص شد که نیکل و منگنز در سایر صنایع بسیار بیشتر هستفاده می شود؛ Olivetti می گوید، تولید به همراهتری، حتی اگر به طور قابل توجهی افزایش یافته هست، "بخش قابل توجهی از پیت نیست، بنابراین ممکن هست نیکل و منگنز تامین شود. در نهایت، مهم ترین مواد که زنجیره های عرضه می تواند محدود شود، لیتیوم و کبه همراهلت هست.

برای این دو عنصر، تیم به تنوع گزینه های عرضه از لحاظ توزیع جغرافیایی، امکانات تولید و سایر متغیرها نگاه کرد. برای لیتیوم، دو مسیر اصلی برای تولید وجود دارد: هستخراج و پردازش نمک. اولیویتی می گوید: از آن دسته تولیدات از آب نمک می تواند تا حد زیادی سریع تر، در حدود شش یا هشت ماه، برای مقابله به همراه تقاضا، در مقایسه به همراه هستخراج معدن زیرزمینی جدید در تولید، افزایش یابد. او می گوید، اگرچه ممکن هست اختلالاتی در عرضه لیتیوم وجود داشته به همراهشد، این احتمالا به طور جدی تولید به همراهتری را مختل خواهد کرد.

کبه همراهلت کمی پیچیده تر هست. منبع اصلی آن جمهوری دموکراتیک کنگو هست که دارای تاریخ وقوع خشونت و فساد هست. Olivetti می گوید: "این یک چالش بوده هست. کبه همراهلت به طور معمول به عنوان یک محصول جانبی دیگر فعالیت های معدنی تولید می شود. او می گوید: "اغلب درآمد معدن از نیکل حاصل می شود و کبه همراهلت یک محصول ثانویه هست."

اما علت اصلی احتمالی تاخیر در دستیابی به منابع جدید مواد معدنی، نه از توزیع جغرافیایی ذاتی آن بلکه از زیر ساخت واقعی هستخراج هست. او می گوید: "تاخیر در توانایی به همراهز کردن معادن جدید هست." او می گوید: "به همراه هر یک از این موارد، مواد خارج از آن هست، اما سوال این هست که در چه قیمت." برای محافظت در برابر اختلالات احتمالی در عرضه کبه همراهلت، محققان "در حال تلاش برای حرکت به مواد کاتد [for lithium-ion batteries] که کمتر وابسته به کبه همراهلت. "

این مطالعه در طول ۱۵ سال آینده مورد بررسی قرار گرفت و در طی آن دوره زمانی، Olivetti می گوید که در زنجیره تامین وجود دارد، اما موانع جدی برای برآوردن تقاضای رو به رشد وجود ندارد. به همراه این حال، او می گوید، "مهم هست که سهامداران از محدودیت ها آگاهی داشته به همراهشند"، زیرا وقفه های غیر منتظره عرضه می تواند برخی از شرکت ها را از کسب و کار بیرون کند. شرکت ها به همراهید در مورد منابع جایگزین فکر کنند و می دانند کجا و چه زمانی به وحشت می اندیشند.

و درک آنچه که مواد بیشتر در معرض اختلال هستند می تواند به هدایت مسیرهای تحقیقاتی کمک کند، در تصمیم گیری "کجا ما تلاش های توسعه ما قرار می دهیم. Olivetti می گوید: "این به نظر منطقی هست که فکر کنیم کاتد هایی که از کبه همراهلت کم هستفاده می کنند،"

به طور کلی، او می گوید: "در اکثر موارد مواد معقولی برای مواد انتقادی وجود دارد"، اما چالش های به همراهلقوه ای وجود دارد که به همراهید به همراه چشمان به همراهز گسترده شود. آنچه که ما سعی در ارائه کردیم، چارچوبی هست که در مورد این چالش ها به صورت کمی بیشتر از آنچه که معمولا مشاهده می کنید فکر کنید. "

این کار توسط بنیاد ملی علوم پشتیبه همراهنی شد

دانلود آهنگ مسعود صادقلو ما به هم میایم