خام الكوبالت الخامعندما ابتكر
John Goodenough أول بطارية
ليثيوم أيون قابلة لإعادة
الشحن في أكسفورد في عام 1980 [بتعبير أدق ، طور له كاثود / تقريبًا. perev.] ، احتاج الكوبالت. أظهرت التجارب بالفعل أن هذا المعدن لديه كثافة طاقة عالية ومثالي للبطاريات الصغيرة التي تتطلب الكثير من الطاقة. لذلك ، استخرج غوديناف الكوبالت من تلقاء نفسه ، سلائف التسخين إلى درجات حرارة عالية جدًا.
اليوم ، الكوبالت موجود في معظم بطاريات الليثيوم أيون التجارية - ولكن عليك أن تدفع ثمنه. نعم ، هذا المعدن الفضي باهظ الثمن. لكن لها ثمن أكثر قتامة: تاريخ طويل من انتهاكات حقوق الإنسان ، بما في ذلك
استخدام الأطفال في التعدين المتعلقة بإنتاج المعادن في
جمهورية الكونغو الديمقراطية . لا ترغب الشركات المنتجة للإلكترونيات والسيارات الكهربائية في دفع ثمنها وإثبات تورطها في هذه الفظائع ، لذلك حاولت تقليل كمية الكوبالت المستخدمة. أعلنت شركة باناسونيك ، مورد بطاريات شركة تسلا ، في يونيو عن تطوير بطاريات لا تتطلب الكوبالت. لقد جندوا مساعدة العلماء: لقد طور غوديناف والمتخصصون الآخرون بالفعل بطاريات قابلة لإعادة الشحن لا تتطلب الكوبالت.
يعمل المنجم في منجم تيلفيسيمبي الصناعي السابق للكوبالت والنحاس بالقرب من كولويزي ، عاصمة مقاطعة لوالابا في جنوب الكونغو. يونيو 2016.تحتوي البطاريات على أنود ، ونهاية موجبة ، وعادة ما تستخدم الجرافيت ، وكاثود ، ونهاية سلبية ، تحتوي على مزيج من الليثيوم والكوبالت والأكسجين. على الأرجح ، أنت تقرأ هذا النص من جهاز يحتوي على مثل هذه البطارية. في السيارات الكهربائية ، يحتوي الكاثود عادة على النيكل أكثر من الأجهزة الأصغر - مما يقلل الضغط على سلسلة توريد الكوبالت ، لكن هذه البطاريات عادة ما تكون أكثر تكلفة وتكون أكثر عرضة للاحتراق التلقائي في الطائرات ، كما هو الحال في Samsung Galaxy Note 7. الشائعات في المدار الخارجي للذرة يقترن الكوبالت ، مما يعني أنه صغير ، كثيف ، ويشكل طبقات بسهولة.
لكن موجة جديدة من الباحثين في البطاريات ، بما في ذلك Gudenaf ، تنتقل إلى مواد مثل المنغنيز والحديد. بدلاً من الطبقات ، يتم ربط هذه العناصر في هيكل يشبه
الملح الصخري . تستخدم كاثودات الملح الصخري بالفعل في بعض الأجهزة ، لكنها حتى الآن تفتقر إلى نفس كثافة الطاقة العالية مثل الكوبالت أو النيكل.
يحاول الباحثون والشركات إيجاد بدائل. يقول جودنو ، الذي لا يزال أستاذًا للهندسة في جامعة تكساس: "الكوبالت غالي الثمن ، وسيحاول الناس عدم استخدامه". على مدى العامين الماضيين ،
تضاعفت تكلفة الكوبالت
أربع مرات ، وعلى الرغم من استخدام حصة الأسد من قبل الأجهزة الإلكترونية المحمولة ، فإن بطاريات السيارات الكهربائية تتطلب ما يقرب من 1000 مرة من الكوبالت أكثر من الهاتف. ومع مراعاة تغير المناخ الناتج عن الأنشطة البشرية ، يقوم المزيد والمزيد من الناس بتغيير محرك الاحتراق الداخلي إلى محرك كهربائي. وإذا كان هذا الاتجاه مفيدًا لكوكب الأرض ، فإن أسعار الكوبالت تستمر في الارتفاع.
الكوبالت هو منتج ثانوي لإنتاج معادن أخرى ، مثل النيكل والنحاس ، ولكنه موجود أيضًا في قشرة الأرض وبشكل مستقل ، وتقع المناجم لاستخراجها في الغالب في الكونغو. في عام 2016 ، أجرت واشنطن بوست
تحقيقاً في سلسلة توريد كوبالت لم تكن معروفة من قبل ، وكشفت عن استخدام عمالة الأطفال ونقص المعدات اللازمة.
بالطبع ، هناك طريقة أخرى لتجنب مخاطر تعدين الخام: إعادة الاستخدام. لكن
إلسا أوليفيتي ، أستاذة مصادر الطاقة في MTI ، تقول إن بطاريات الليثيوم أيون تدوم طويلاً لدرجة أنه في السنوات العشر المقبلة ، سيتفوق عدد الأشخاص الذين يشترونها على عدد الأشخاص الذين يتخلصون منها. في أكتوبر الماضي ، نشرت ورقة خلصت إلى أنه يجب زيادة إمدادات الكوبالت بسرعة كبيرة لتلبية الطلب في العامين المقبلين ، خاصة مع زيادة عدد السيارات الكهربائية. على الرغم من التقدم المحرز في تطوير الكاثود وتعدين الكوبالت الملحوظ على مدى الأشهر الثمانية الماضية ، "أعتقد أن الاستنتاج العام هو أنه يتعين علينا التفكير بعناية في الكوبالت" ، تكتب. "لكن الناس بدأوا بالفعل في القيام بذلك ،" تطوير الكاثود بمواد مستقرة ذات كثافة طاقة عالية ، مثل الفوسفور والحديد.
لكن الباحثين يبحثون عن طرق لتجاوز بطاريات الملح والصخور الطبقية - فهم يطورون بطاريات صلبة. قد يحتاجون إلى المزيد من الليثيوم ، ولكن ليس بالضرورة الكوبالت ، وسيكونون أكثر أمانًا من بطاريات الليثيوم أيون الحديثة. تبحث شركات السيارات مثل BWM و Toyota و Honda عن هذه البطاريات ، لكن Olivetti تعتقد أن هذه التكنولوجيا لن تكون جاهزة لدخول السوق حتى عام 2025. حتى ذلك الحين ، ستحاول الشركات التخفيف من آثار بطاريات الكوبالت. لقد انضمت شركات مثل Apple و Samsung إلى مبادرة
Official Cobalt لمعالجة أسوأ الآثار الاجتماعية والبيئية لسلسلة التوريد. في الآونة الأخيرة ، بدأت Apple في شراء الكوبالت مباشرة من عمال المناجم لضمان تحقيق الموردين لمعايير عمل مقبولة في أماكن عملهم.
لا يزال Goodenough يعمل مع الكوبالت ، على الرغم من أنه يبلغ من العمر 96 عامًا. وعلى الرغم من أنه طور بطارية تعمل بدون الكوبالت ، إلا أنه لا يعتقد أن أيام البطارية التي تنفق ملليمترًا من آذاننا معدودة. يقول إنه على الرغم من أن تكلفة الكوبالت مرتفعة ، إلا أن تصميمه الأصلي لبطارية الليثيوم أيون لا يزال جيدًا بما يكفي [يتكون الاسم الأخير للمخترع Goodenough من كلمتين ، جيدًا بما يكفي ، مما يعني "جيدًا بما فيه الكفاية" / تقريبًا. ترجم.].