Berta Sándor

A ritkaföld­fémek alternatíváit keresik a kutatók

A cégeknek szállított ritkaföldfémek leggyakrabban Kínából származnak, kutatók ezt a függőséget szeretnék csökkenteni.

Az ázsiai állam biztosítja a világszerte kiszállított ritkaföldfémek kereken 90 százalékát. Ebbe a kategóriába összesen 17 fém tartozik, ezek a szkandium, ittrium, lantán, cérium, prazeodímium, neodímium, prométium, szamárium, európium, gadolínium, terbium, diszprózium, holmium, erbium, túlium, itterbium, lutécium. Kína mellett Oroszország, Brazília és Vietnam is komoly ritkaföldfém-készletekkel rendelkezik. "Kína gyakorlatilag monopolhelyzetben van a ritkaföldfémek területén. Amennyiben nem cselekszünk, akkor 2030-ra hiány lehet ezekből az anyagokból" - jelentette ki Ralf Wehrspohn, a Fraunhofer Társaság munkatársa.

A szakemberek elsődleges célja az, hogy egyrészt okosabban használják ki a meglévő ritkaföldfém-készleteket, másrészt alternatív anyagokat keressenek, különösen a diszprózium és a neodímium esetében. Az utóbbi két anyagot olyan mágnesekhez alkalmazzák, amelyeket például a Hyundai Kona, a Porsche Taycan és a Volkswagen e-Golf elektromos motorjaiban használnak.

Elvileg a diszprózium- és a neodímium-mennyiségből különböző eljárásokkal 20 százalékot lehet megtakarítani. Az egyik eljárás segítségével sikerült jelentős mértékben csökkenteni a gépkocsinként alkalmazott mennyiséget. Wehrspohn példaként említette, hogy mindezt az elektromos motorok súlyának mérséklésével érték el. Amíg 10 évvel ezelőtt egy elektromos motor még 4 kilogramm súlyú volt, addig most már csak 2 kilogramm, ez pedig komoly eredmény.

Ritkaföldfémeket használtak korábban például elektromos ablakemelőkben is, napjainkban azokat viszont már más anyagokkal helyettesítik. A szakember hozzátette, ha az elektromos motorok nem lennének annyira forrók üzem közben, akkor kisebb hőmérséklet-stabilitású és ezzel együtt kisebb diszprózium-tartalmú mágnesekre lenne szükség. Egyéb olyan anyagokat kerestek és találtak, amelyek szintén alkalmazhatók mágnesként, de nem tartalmaznak ritkaföldfémeket. Azzal is foglalkoztak, hogy miként lehet olyan dizájnú motorokat kifejleszteni, amelyek megkönnyítik a ritkaföldfémek újrahasznosítását, és ki is dolgoztak egy újrahasznosítási eljárást.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • ostoros #8
    Transzuránok. :D Kicsit sugárzik, de meghajtja a gépet.
  • gaszton421 #7
    A ritka földfémek ára olyan hogy a kitermelési költségükhöz képest a szállítás ára elhanyagolható, szóval a zállítás nem oszt nem szoroz, alacsony koncentrációjú helyekről , eszméletlen mennyiségű anyagot megmozgatva, erősen környezetszennyező módon flyik a kitermelés, a világ jó pár országában ahol szigorúbbak a környezetvédelmi elűírások a saját bányáikat inkább bezárták és inkább vásárolták a kínait mert olcsón adták, azok a bnyák az USA-ban, Kanadában, Ausztráliában még megvannak a még ki nem termelt készletekkel, ha elfogy az olcsó kínai készlet majd azt is kitermelik ha az emelkedő árak mellett mármegéri.

    A szállítás költsége az alacsony fajlagos értékű áruk árához ad hozzá sokat . Kína teljes ritkaföldfém exportja egyetlen közepes méretű teherhajóra ráfér, néhányszor 10 ezer tonnáról beszélünk.
  • Cefet #6
    Igen, ha majd fogynak a ritka fémek, alapanyagok, akkor visszatérnek a régebbi megoldásokhoz.
  • kvp #5
    "A kommutátor és a szénkefék miatt pont az elektromos autók problémamentessége, megbízhatósága kerülne veszélybe."

    Szen az pont van boven, de letezik mechanikus kommutator mentes soros gerjesztesu motor is. Az egyik valtozat csuszogyurus, elektronikusan kommutalt, igy megszunik a ki es bekapcsolasi aram csucs, tovabba a mechanikai resek miatti szikrazas is. A masikban mechanikus kommutator vagy csuszogyuru sincs. Gyakorlatilag egy legreses trafo viszi at az aramot a forgoreszre, de persze ez csak valtoarammal mukodik. Kvazi egyfajta szinkornmotorkent.

    A Tesla fele megoldasban alig van kopoalkatresz (csak a csapagyozas) es az egeszben semmi ritkafoldfem nincs. A regi porszivok is hasonloak voltak. Olcso, nem megy tonkre es meg eleg eros is a feladatra.

    A technologia adott, csak a jelenlegi alladomagneses megoldasok annyival egyszerubbek hogy inkabb ezeket eroltetik, a regebbi, kevesbe alapanyagfuggo megoldasok helyett.
  • bundasjezus #4
    A Tesla kalickás aszinkron motorokat használ az autóiban. Így valóban nincs szükségük állandó mágnesekre, cserébe a motor hatásfoka elmarad az állandó mágneses motorokétól. Valamint bonyolultabb motorvezérlőre van szükség az ideális nyomatékkarakterisztika megvalósításához, illetve a fékenergia visszanyerés is egy fokkal bonyolultabb. Ugyanakkor a Tesla motorjait könnyebb hűteni, sokkal nagyobb teljesítményűek lehetnek, mert nem korlátozza őket az állandó mágneses motorok Curie-hőmérséklete. Szóval ízlés kérdése, hogy melyik gyártó melyik motortípust tartja célszerűbbnek a saját elektromos autóban. Nem lehet egyértelműen kimondani, hogy melyik a legjobb választás, mert a felhasználás módjától függ.

    A soros gerjesztésű motorok szabályozása és hatásfoka nagyon jó, olcsón is gyárthatók. Viszont az erőteljes szénkefe kopás miatt csak másodrendű feladatokra használhatók, közvetlenül autó hajtására nem nagyon. Egy elektromos autónál olyan nagy áramok és feszültségek lépnek fel, amit csak nagyon drága kommutátorral és speciális szénkefékkel lehetne kezelni. A kommutátor és a szénkefék miatt pont az elektromos autók problémamentessége, megbízhatósága kerülne veszélybe.
  • Cefet #3
    Igazad van, csak akkor szétszedhetőre kellene csinálni, vagy olyan kialakításúra, hogy a szénkeféket cserélni lehessen.
  • HUIrnok #2
    A cikkhez szólva: Magam is úgy látom, hogy a teljes ritkaföldfém készlete a bolygónak az olyan országoknál, ahol a távolság miatt nagyon jelentős energiakövetelmény keletkezik. A kinyerés, feldolgozás és szállítás miatt. Támogatni kellene igazán azt, akinek jól átgondolt nyersanyag alternatíva koncepciója van.
    Utoljára szerkesztette: HUIrnok, 2018.12.23. 12:14:31
  • kvp #1
    Az elektromosan gerjesztett elektromotorokba egyaltalan nem kell ritkafoldfem, csak vas es rez. Persze a BLDC motorokhoz a neodymium magneses megoldas az egyszerubb, de mar anno Kando is keszitett beloluk tisztan elektromagneses gerjesztesut. A vicces az, hogy a jelenleg legfejlettebb, Tesla fele motorokban sincs egy darab allandomagnes sem, szoval nem kivaltottak a ritkafoldfemeket, egyszeruen nem hasznaljak oket a motorokhoz es meg raadasul jobb teljesitmenyt is ernek el igy mint a konkurencia.

    ps: A hagyomanyos egyenaramrol hajtott ablakemelo motorok regen soros gerjesztesuek voltak es mar azokban sem volt allandomagnes, meg ritkafoldfem. Itt egy picit felrement a technologia az elmult evekben, aztan rajottek hogy lehet ezt egyszerubben es olcsobban is.