秦海岩:未雨绸缪,加快健全风电叶片回收再利用体系
在一份新报告中已经列出了“濒危元素” [1]的清单,其中包括稀土元素(特别是钕),据估计[2],其产量将增加五倍。足够数量的风力发电机用的磁铁,被认为是完全可再生的未来所必需的。但是,我的粗略计算表明,这仍然需要50到100年的时间来实施,具体取决于风力发电将满足可再生电力预算的比例,以及是否需要制造能力以及其他材料和能源资源。这项艰巨的任务将占上风。
钕是一种稀土金属,广泛用于生产永磁体,这种永磁体存在于从计算机硬盘和手机到风力涡轮机和汽车的所有事物中。钕磁铁是已知最坚固的永磁体,几克的钕磁铁可以举起其自身重量的一千倍。驱动丰田普锐斯(Prius)混合动力车电动机的磁铁使用约1公斤钕,而其电池中则使用10-15公斤镧[1]。有趣的是,钕磁铁是在1980年代发明的,以克服由于扎伊尔(现为刚果)内部战争而引起的全球钴供应冲击。需要大约一吨基于REE的永磁体来提供每兆瓦的风力发电机功率。
在其他稀土元素中,对dy和ter的需求比与较轻的亲戚相比更难提取,因此供应将在十年之内超过需求。后者被描述为绿色能源生产的“奇迹”成分,因为少量的can可以使磁铁的重量仅为具有类似强度的常规永久磁铁的重量的十分之一,而be可以用于提供照明灯,其使用的能量低至普通照明消耗的功率的20%。通过将钕与s和ter合金化,可以制造出在混合动力汽车发动机的高温下更容易保持其磁性的磁体[1]。
但是,相对于钕,所需的than要比稀土矿石中的naturally要多得多,这意味着如果要以很高的速度生产混合动力汽车,必须找到another的另一种来源。97%的稀土元素来自中国,看来中国将在15年内耗尽和ter,如果需求继续飙升,则更快。笑话中的一个笑话是,中国对其未来能源项目的霸权可能意味着将严重限制目前向世界市场释放的REE数量。
石油峰值可能已经出现在我们的手中,煤炭将在10-15年达到峰值,而锂的峰值仍然是一个猜测的话题。钕峰值是对绿色能源的最新威胁,与此同时,人们对包括稀土元素,铂族金属以及锑,铍,镓,锗,石墨,铟,镁,铌,钽和钨。氦气(用于医院MRI扫描仪中的超导磁体冷却)和磷(用于农用肥料中)也受到威胁。
如果即使“可再生能源”也无法使我们摆脱化石燃料的枯竭,唯一的解决方案就是立即开始将消费减速迅速降低到以当地社区为基础的低能耗社会,同时大量减少能源的投入和各种“采矿”资源。循环利用新的“循环经济”概念必须是这一最困难的过渡步骤的关键,该概念旨在模拟没有浪费的自然环境。
相关阅读。
[1]“批判性思维”,艾玛·戴维斯(Emma Davies)着。 http://www.rsc.org/chemistryworld/Issues/2011/January/CriticalThinking.asp[2]“借助可再生能源“一路走”吗?梅森·英曼(Mason Inman)着。 http://news.nationalgeographic.com/news/energy/2011/01/110117-100-percent-renewable-energy/
通过。克里斯·罗兹教授
克里斯·罗德斯(Chris Rhodes)教授是一位作家和研究员。他在萨塞克斯大学(Sussex University)学习化学,并获得了理学学士学位和博士学位(D.Phil。)。在34岁时成为英国最年轻的物理化学教授。克里斯(Chris)是一位多产的作家,已发表了400多篇研究和科普文章(有些在国家报纸上:《独立和每日电讯报》)他最近出版了他的第一部小说《大学混乱》,该小说于2009年4月出版(Melrose Books)。 http://universityshambles.com
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