Olivine은 다소 무의미한 바위입니다. 올리브 갈색에서 노란색 녹색으로,이 단단하면서도 부서지기 쉬운 미네랄은 지구의 맨틀에서 가장 풍부한 것으로 생각됩니다. 화학적으로 올리 빈은 다른 요소가 포함되어 있지만 철 규산 마그네슘입니다. 경제적으로, 그것은입니다 무가치 한 것에 가깝습니다. 그것은 제한된 산업 유틸리티 보석, 금속 가공, 세라믹 및 때로는 도로 건설을위한 자갈로 뻗어 있습니다. 일부 광업지에서 Olivine은 표면의 더미에 저장된 폐기물입니다.
그것은 확실히 소스로서 명백한 선택이 아닙니다. 배터리 재료.
그러나 이것이 바로 뉴질랜드 엔지니어 그룹이 보는 방식입니다. 크라이스트 처치 기반 야심 찬 재료 올리 빈에서 여러 가지 귀중한 미네랄을 생성하는 특허받은 화학 공정을 개발하여 유해한 폐기물을 남기지 않았습니다. 아마도 에너지 부문에 가장 흥미로운 것은 아마도 제품 중 가장 희귀 한 제품입니다. 리튬 이온 배터리 생산에 점점 더 필요합니다.
지속 가능한 미네랄 추출 공정
2 월에 개장 한 Aspiring의 파일럿 플랜트는 도시 동쪽의 익명 산업 단지에 있습니다. 메인 층의 한 구석에는 큰 스테인리스 스틸 탱크가 지배적이며, 이는 계단선으로 배열 된 일련의 작은 탱크에 연결됩니다. “전기 분해 시스템 외에도 하드웨어는 유제품 공장의 전형적인 것입니다.”라고 말합니다. 콜럼 라이스Aspiring의 최고 상업 책임자. “이 과정은 우아하지만 크게 복잡하지는 않습니다. 우리의 입력은 암석, 물 및 재생 에너지이며, 우리의 제품은 공동으로 제공됩니다.2 배출.”
바위는 올리 빈 ‘밀가루’입니다. 내화성 모래 생산에서 원치 않는 부산물 인 미세한 녹색 회색 먼지. 이것은 나사 컨베이어에 의해 가장 큰 탱크로 운반되며, 그곳에서 황산과 결합됩니다. Aspiring의 화학 엔지니어 인 Megan Danczyk는이 산성 침출 단계는“원소 수프로 변형시킨다”고 말했다. 거기에서, 그것은 가성 소다를 첨가하고 입자 크기 및 온도의 신중한 관리를 통해 3 개의 제품을 개별적으로 추출 할 수있는 반응 사슬 용기를 통과합니다.
야심 찬 재료의 리드 화학 엔지니어 인 Megan Danczyk는 수산화 마그네슘 특종을 보유하고 있습니다.야심 찬 미네랄
공정의 약 50 %는 실리카입니다. 포틀랜드 시멘트세계에서 가장 일반적인 시멘트. 약 40 %는 탄소 격리, 폐수 처리 및 합금 제조에 사용하기에 적합한 마그네슘 제품입니다. 최종 10 %는 혼합 금속 제품입니다. 이론은 소량의 니켈-망간-코발트 수산화물과 결합 된 철분입니다. 배터리 산업은 그것을 부릅니다 NMC그리고 고성능 응용 프로그램을위한 자료입니다.
Danczyk은 추출 과정이 끝나면 짠 소금물 만 남겨두고 있다고 설명합니다. “이것은 우리가 소화에 사용하는 산과 제품을 분리하는 데 사용하는 산을 재활용하고 재생하는 전해기로갑니다. 폐쇄 루프입니다. 우리는 전체 암석을 사용하고 있으며 저온 및 주변 압력으로 처리하고 있습니다.”
현재, 야심은 각각의 분리를 연속적으로 수행하거나 쌀이 말한 것처럼“실리카, 재 장전, NMC, 재 장전, 마그네슘”이라고 말합니다. 이 계획은 두 개의 더 반응 사슬을 병렬로 추가하여 프로세스가 지속적으로 실행될 수 있도록 런타임을 3 일로 단축 할 수 있도록하는 것입니다.
배터리 제조의 NMC 재료
NMC 재료는 이미 배터리 제조에 널리 사용됩니다. 일반적으로 고 에너지 밀도 리튬 이온 배터리로 캐소드를 형성하거나 전동 공구와 같이 자주 순환 해야하는 전기 시스템의 경우 대규모 에너지 저장전기 자동차. Danczyk는“여기서 우리가 생산할 수있는 것은 배터리 공간에서 현재 사용되는 사양과 일치합니다.
현재, 대부분의 산업적으로 관련된 NMC 재료는 세 가지 주요 성분의 염을 결합하여 만들어지며 각각은 정기적으로 나타납니다. 중요한 광물 현대 세계에서 중요성이 커지기 때문에 나열됩니다. 임계 광물의 도전은 액세스하는 것입니다. 지구의 니켈의 대부분은 인도네시아 공화국. 남아프리카 공화국은 세계 최대의 망간 매장량을 보유하고 있지만 수출 거의 모든 것 처리를 위해 중국에. 코발트의 경우 가장 큰 생산국은 콩고의 민주 공화국이지만 다시 중국에서 세련됩니다. 이 지역의 공급 독점, 지정 학적 불안정, 인권 침해 및 환경 피해에 대한 우려가 널리 문서화되었습니다.
NMC 수산화물은 Aspiring의 출력의 가장 작은 분획 (약 1 %)을 나타내지 만, 배터리 재료의 향후 공급망에 여전히 찌그러 질 수 있습니다. Jim Goddin으로서 영국 정부에 앉아있는 사람 전문가위원회 그것은 나라의 발전을 발전시켰다 중요한 광물 전략 2023 년에 -이 자료의 공급을 확보하기위한 접근 방식이 변화하고 있습니다.
“경제는 잠재적으로 더 많은 안정성을 제공하는 소규모 생산 업체와의 협력을 포함하여 공급을 도출하고 공급망을 다각화하는 방법을 찾고 있습니다. 세 번째 지점은 원형 경제이며, 이는 재료가 더 오래 사용되거나 재사용에 사용되도록합니다.”
이미 선조 된 자료에서 더 많은 가치를 추출하려는 유일한 회사는 야심 찬 것이 아닙니다. 캐나다 회사 아틀라스 재료 현재 유사한 제품 세트를 생산하는 유사한 폐쇄 루프 프로세스를 상용화하고 있지만 출발점은 올리 빈보다는 뱀에 중점을 둡니다.
퀘벡시의 Universitite Laval의 조교수 인 Fei Wang은“이 두 원료 중 Olivine은 실제로 산성화하기가 더 어렵습니다. “따라서 더 높은 에너지 입력이 필요하고 산을 더 빨리 소비한다는 것을 의미합니다.” Wang의 연구는 또한 임계 금속의 수경 금속 추출에 중점을두고 있지만, 그는 아틀라스 나 야심에 관여하지 않습니다. “Aspiring의 기술이 흥미롭고 진보적 인 진전을 나타내는 것은 의심의 여지가 없지만 경제에 대한 우려가 있습니다.”라고 그는 덧붙입니다.
Goddin에게는 대화가 그보다 더 넓어 야합니다. “유럽의 관점에서, 상황이 더 깨끗하고 지속 가능한 생산으로 바뀌고 있습니다. 수입 및 소비되는 재료의 환경 영향에 대한 데이터를 제공하는 데 중점을두고 있습니다. 예를 들어, 야심 찬 재료가 더 비싸지 않더라도 그 근거에서 경쟁 할 수 있습니다. 낭비가 낮아질 수 있습니다. 낭비가 낮아질 수 있습니다.