Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику, электронику и автоматику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод, альтернативные источники энергии и многое другое.
 
Школа для электрика | Правила электробезопасности | Электротехника | Электроника | Провода и кабели | Электрические схемы
Автоматизация | Тренды, актуальные вопросы | Передовые энергетические технологии | Обучение электриков | Контакты



 

База знаний | Избранные статьи | Эксплуатация электрооборудования | Электроснабжение
Электрические аппараты | Электрические машины | Электропривод | Электрическое освещение

 Школа для электрика / Передовые энергетические технологии / Возобновляемые источники энергии / Ключевые металлы для возобновляемой энергетики


 Школа для электрика в Telegram

Ключевые металлы для возобновляемой энергетики


Доступность ряда металлов и минералов приобретает все большее значение для развития возобновляемой энергетики, поскольку они используются в качестве компонентов в различных устройствах, в качестве основы или легирующих добавок, в качестве катализаторов и т. д. Среди них литий, кобальт и палладий.

Причины, по которым эти материалы вызывают такую большую озабоченность, заключаются в ограниченных сырьевых ресурсах, сложностях в цепочках поставок и расширении областей использования этих металлов.

Геологическая служба США (USGS) периодически публикует списки из 50 полезных ископаемых, имеющих критическое значение для экономики и национальной безопасности США, которые формируются по разветвленной методологии, включая экспертные оценки.

Литий

Как самый легкий известный металл на планете, литий теперь широко используется в электрических устройствах от мобильных телефонов и ноутбуков до автомобилей и самолетов.

Литий является основным компонентом литий-ионных аккумуляторов, являющимися важнейшим элементом электромобилей, на которые к 2030 году будет приходиться до 60% продаж новых автомобилей.

В настоящее время спрос на литий беспрецедентен, и многие говорят, что он имеет решающее значение для перехода на возобновляемые источники энергии.

Литиевые поля в Южной Америке

Литиевый рудник в пустыне Атакама

Немецкий фотограф Том Хеген специализируется на документировании следов, которые мы оставляем на земной поверхности. Его работа представляет собой обзор мест, где мы добываем, перерабатываем и потребляем ресурсы.

Последняя серия фотографий называется «Литиевый треугольник». Этот регион, богатый природными месторождениями, можно найти там, где встречаются границы Чили, Аргентины и Боливии. И примерно четверть лития хранится в солончаках Салар-де-Атакама на севере Чили.

Яркие оттенки литиевых полей или прудов вызваны различной концентрацией карбоната лития. Их цвета могут варьироваться от розовато-белого до бирюзового и до высококонцентрированного канареечно-желтого.

Новостной фотопроект Тома Хегена, The Lithium Series I.

Растущий интерес к литию привел к значительному увеличению крупнейших в мире известных запасов.

За последний год, по данным Геологической службы США, мировые запасы лития увеличились на один миллион тонн до 22 миллионов тонн, в основном за счет Австралии. Таким образом, прирост запасов значительно замедлился по сравнению с 2020 годом.

Кроме того, British Petroleum (BP) оценивает общие запасы лития в 20 255 миллионов тонн, что заметно меньше, чем у Геологической службы США. В то же время мировая добыча полезных ископаемых увеличилась более чем на 17% до 100 000 тонн в год.

Лидерами по производству лития являются Австралия (55%), Чили (26%) и Китай (14%).

За последние пять лет общий прирост запасов лития составил более 5 миллионов тонн, что намного превышает мировое производство. Так что общего дефицита металла пока нет.

Однако, поскольку основные запасы лития сосредоточены в Южной Америке и Австралии, а производство аккумуляторов в Юго-Восточной Азии, США и Европе, существует значительная зависимость этих регионов от своевременности производства и поставок лития, которая будет в будущем только возрастать.

Мировая добыча и запасы лития

Мировая добыча и запасы лития. Источник: USGS

Кобальт

Кобальт широко используется для легирования стали и в качестве компонента специальных магнитных и жаропрочных сплавов, важных в энергетике. Кроме того, кобальт входит в состав катодов различных типов аккумуляторов, в том числе литий-ионных и никель-кадмиевых аккумуляторов.

Геологическая служба США оценила мировые запасы кобальта в 2021 году в 7,6 миллиона тонн (рост на 0,5 миллиона тонн), тогда как BP - в 6,8 миллиона тонн.

Более 50% запасов сосредоточено в Республике Конго и еще 20% в Австралии.

Мировое производство кобальта увеличилось более чем в три раза за последние двадцать лет, достигнув 170 000 тонн в 2021 году (увеличение по сравнению с предыдущим годом на 28 000 тонн).

Текущая цена на кобальт составляет около $60 000/тонну. Однако в 2018 году она превысила 90000 долларов за тонну.

Кобальт является важнейшим минералом не только для США, но и для многих других стран.

Мировые запасы кобальта

Мировые запасы кобальта

Кобальт. Распределение по странам

Кобальт. Распределение по странам. Источник: Геологическая служба США

Палладий

Палладий, относящийся к металлам платиновой группы, используется в различных отраслях современной энергетики. В первую очередь это касается катализаторов для нефтяной промышленности, а также выхлопных систем для автомобилей.

Кроме того, палладий незаменим для получения водорода высокой чистоты, где он используется в разделительных мембранах. Поскольку планируется масштабное увеличение производства водорода, очевидно, что потребуется и увеличение производства палладия.

По данным Геологической службы США, более 90% запасов металлов платиновой группы сосредоточено в ЮАР и еще 6,5% — в России.

В 2021 году в мире было произведено 200 тысяч тонн палладия. Из них 74 000 тонн произведено в России, 80 000 – в ЮАР, 17 000 – в Канаде и 14 000 – в США. 10 лет назад, в 2011 году,

Геологическая служба США оценивала запасы металлов платиновой группы в 66 млн тонн, а в 2021 году — в 70 млн тонн.

За это время значительный прирост запасов произошел только в России. Однако общее производство палладия за это время израсходовало более половины этих запасов. Цена на этот металл выросла с 500 до 2000 - 2500 долларов за тонну.

Смотрите также: Аккумуляторы будущего: перспективные технологии накопления и хранения энергии