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のらくろ君A
本ホームページはもと、ボールドポン太と名乗っていました。それをのらくろ君として再登場し、光に変わってのらくろ君Aとなりました。
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UAE時代その１
UAE時代その２
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2021.04.05
カテゴリ： カテゴリ未分類
今日のウォーキングは第1939日目で9793歩だった。
連れ合いに誘われて、駅向こうにタケノコを買い出かけた。結構高いものだと知った。毎年先輩の山で取れるのを貰っていたので、ありがたみを忘れているようだ。帰りに「離」でコーヒーを飲んだ。
雛人形を片付け、代わりに五月の人形を出したが、緑の毛氈が見つからず飾る事は出来なかった。
＊＊＊
無接触充電とか、マイクロ波を飛ばして充電するとか、電池には様々な研究が進められている。充電式の電池が出来て便利にはなったもののそこには充電というステップが必要なのは、変わらず、やむを得ないことだとされる。
そんな充電式の電池の主流はリチウムイオン電池（LiB）であり、携帯電話や、iPodなどで常日頃お世話になっている。また、今後量産化される電気自動車（EV）にも大量に使用されることになる。こうした電池に必要なのが、レアメタルで、その入手は産出地が制限されている。
そんな材料の入手難対策として、電池から電池をつくる試みが始まっている。之まで使用されてきた電池を廃棄してしまうのではなく、新しく電池の材料として使う、リサイクルだ。
DOWAエコシステムでは、こうしたEVや家庭用の蓄電池、スマートフォンなどに使ったリチウムイオン電池を回収して新しい電池に生まれ変わらせている。
使用済みの電池からリチウムやコバルトを取り出すためには丸ごと700℃以上で焼くのだ。そうすることで、電解液が蒸発し、感電の危険がなくなるという。こうして取り出されたレアメタルを再度使用することで新しい電池が再生産できるのだ。
前に調べたときには、ボリビアのウユニ湖の埋蔵量が最大だと書かれていたが、どうやらボリビアでの産出はまだ行われていないようだ。その時には、まだ、使用済み製品からのリチウムのリサイクルについては、技術が確立されておらず、経済性が見込まれないため進んでいないということだった。埋蔵量は塩湖かん水として1866万t、鉱石として1050万tと見積もられている。これはEVなどに需要が急増したとしても可採年数400年以上と十分な量だとのことだ。
因みに、リチウムは、医療用として炭酸リチウムが躁病および躁うつ病の薬として使われる。私も一時この薬の世話になったので、何かしら親しみを感じる。リチウムはレアメタルに分類されないという書き方もある。
また、海水中には2300億tonのリチウムが溶けており、事実上無限の埋蔵量があるとのことだ。こうなると、海水リチウムを抽出するプラントが商業ベースで稼動されれば、リチウムの資源問題は解決するとされる。
然し乍ら、現段階では、環境に優しいとされるEVへの大量の使用が目論まれているために資源不足を心配する声もある。
EVが使うリチウムは2019年には1.7万tonだったとみられるが、世界でEVの新車販売が2000万台を超えるとされる2030年には、必要量が10倍以上に達すると分析されている。コバルトも2019年の1.9万tonから2030年には10倍近くに需要が増えるみこみだ。
それでも、資源量としては「十分足りる」計算だが、すぐに採掘できるとは限らないので、当面、一時的とはいえ争奪戦が起きる事も考えられる。
こうした背景からDOWAがリサイクルに目を付けたのだ。先述した700℃での丸焼きで、まず、電池の中で融点が最も低いアルミが溶け出す。焼け残りの物質には銅や鉄が含まれるが、これらは磁石によって引き寄せられ分類される。磁石にくっつかないのは銅など非磁性物質だ。
後には細かい粉が残る。正極や負極に付くリチウムやコバルト、ニッケル、マンガンが酸素と複合体になっている。負極には炭素がある。
そこからリチウムを抽出するのは至難の業だという。DOWAでは最初の熱処理で酸化リチウム（炭酸リチウム）に変え、水に溶かしてイオンにする。回収した炭酸リチウムは99％以上と純度が高い。回収率は7割をめざしている。
リチウムが抜けた粉に磁石を近づけると、コバルトとニッケルがくっつく。双方を含む濃縮物の回収率は9割以上。必要であれば、薬品でコバルトとニッケルを分ける。磁石にくっつかない粉は炭素素材になる。
こうして回収したニッケルも、もう一度電池として使えるようにするには困難が伴う。純度が高ければ、天然資源から得たものと変わらないから、どうして困難になるのかはよく分からないが、兎も角まだ不純物が悪さをするのだろうか。
米テスラでも、パナソニックエナジーノースアメリカなどから電池の廃材の一部を引き取っている。こうした取り組みは、環境を保全する上にも充分にメリットがある。
原発のように、燃料を燃やした後のことを考えずにただウランを燃やし続け、核のごみの始末に手を焼いていることと比較すると、遙かに優れた着想であると云える。こうしたリサイクルの技術はひいては原材料を生み出す工程に寄与すると云うことだ。
さらに、現行のリチウムイオン電池を代替する様々な種類の次世代蓄電池の研究開発が進められており、一部はすでに製品化されている。このなかで、大きな期待を集めているのがリチウム硫黄電池（LiSB）だ。
このLiSBはより低コストで現在のLiB以上の高エネルギー密度化が実現できるという。こうした取り組みで、EV他、ドローン、無人飛行機などが自在に動き回れることになる。
然し乍らLiSBの最大の課題としてサイクル回数を多く出来ず、携帯電話やEVで採用は現状では難しいとされる。然し尚、実用化に向けて動きがあるのは電極に資源に余裕のある硫黄を使って低コストであることと高エネルギー密度が魅力だと云う事だ。
電池の改良は、これからも期待し続けたいところだ。
連れ合いに誘われて、駅向こうにタケノコを買い出かけた。結構高いものだと知った。毎年先輩の山で取れるのを貰っていたので、ありがたみを忘れているようだ。帰りに「離」でコーヒーを飲んだ。
雛人形を片付け、代わりに五月の人形を出したが、緑の毛氈が見つからず飾る事は出来なかった。
＊＊＊
無接触充電とか、マイクロ波を飛ばして充電するとか、電池には様々な研究が進められている。充電式の電池が出来て便利にはなったもののそこには充電というステップが必要なのは、変わらず、やむを得ないことだとされる。
そんな充電式の電池の主流はリチウムイオン電池（LiB）であり、携帯電話や、iPodなどで常日頃お世話になっている。また、今後量産化される電気自動車（EV）にも大量に使用されることになる。こうした電池に必要なのが、レアメタルで、その入手は産出地が制限されている。
そんな材料の入手難対策として、電池から電池をつくる試みが始まっている。之まで使用されてきた電池を廃棄してしまうのではなく、新しく電池の材料として使う、リサイクルだ。
DOWAエコシステムでは、こうしたEVや家庭用の蓄電池、スマートフォンなどに使ったリチウムイオン電池を回収して新しい電池に生まれ変わらせている。
使用済みの電池からリチウムやコバルトを取り出すためには丸ごと700℃以上で焼くのだ。そうすることで、電解液が蒸発し、感電の危険がなくなるという。こうして取り出されたレアメタルを再度使用することで新しい電池が再生産できるのだ。
前に調べたときには、ボリビアのウユニ湖の埋蔵量が最大だと書かれていたが、どうやらボリビアでの産出はまだ行われていないようだ。その時には、まだ、使用済み製品からのリチウムのリサイクルについては、技術が確立されておらず、経済性が見込まれないため進んでいないということだった。埋蔵量は塩湖かん水として1866万t、鉱石として1050万tと見積もられている。これはEVなどに需要が急増したとしても可採年数400年以上と十分な量だとのことだ。
因みに、リチウムは、医療用として炭酸リチウムが躁病および躁うつ病の薬として使われる。私も一時この薬の世話になったので、何かしら親しみを感じる。リチウムはレアメタルに分類されないという書き方もある。
また、海水中には2300億tonのリチウムが溶けており、事実上無限の埋蔵量があるとのことだ。こうなると、海水リチウムを抽出するプラントが商業ベースで稼動されれば、リチウムの資源問題は解決するとされる。
然し乍ら、現段階では、環境に優しいとされるEVへの大量の使用が目論まれているために資源不足を心配する声もある。
EVが使うリチウムは2019年には1.7万tonだったとみられるが、世界でEVの新車販売が2000万台を超えるとされる2030年には、必要量が10倍以上に達すると分析されている。コバルトも2019年の1.9万tonから2030年には10倍近くに需要が増えるみこみだ。
それでも、資源量としては「十分足りる」計算だが、すぐに採掘できるとは限らないので、当面、一時的とはいえ争奪戦が起きる事も考えられる。
こうした背景からDOWAがリサイクルに目を付けたのだ。先述した700℃での丸焼きで、まず、電池の中で融点が最も低いアルミが溶け出す。焼け残りの物質には銅や鉄が含まれるが、これらは磁石によって引き寄せられ分類される。磁石にくっつかないのは銅など非磁性物質だ。
後には細かい粉が残る。正極や負極に付くリチウムやコバルト、ニッケル、マンガンが酸素と複合体になっている。負極には炭素がある。
そこからリチウムを抽出するのは至難の業だという。DOWAでは最初の熱処理で酸化リチウム（炭酸リチウム）に変え、水に溶かしてイオンにする。回収した炭酸リチウムは99％以上と純度が高い。回収率は7割をめざしている。
リチウムが抜けた粉に磁石を近づけると、コバルトとニッケルがくっつく。双方を含む濃縮物の回収率は9割以上。必要であれば、薬品でコバルトとニッケルを分ける。磁石にくっつかない粉は炭素素材になる。
こうして回収したニッケルも、もう一度電池として使えるようにするには困難が伴う。純度が高ければ、天然資源から得たものと変わらないから、どうして困難になるのかはよく分からないが、兎も角まだ不純物が悪さをするのだろうか。
米テスラでも、パナソニックエナジーノースアメリカなどから電池の廃材の一部を引き取っている。こうした取り組みは、環境を保全する上にも充分にメリットがある。
原発のように、燃料を燃やした後のことを考えずにただウランを燃やし続け、核のごみの始末に手を焼いていることと比較すると、遙かに優れた着想であると云える。こうしたリサイクルの技術はひいては原材料を生み出す工程に寄与すると云うことだ。
さらに、現行のリチウムイオン電池を代替する様々な種類の次世代蓄電池の研究開発が進められており、一部はすでに製品化されている。このなかで、大きな期待を集めているのがリチウム硫黄電池（LiSB）だ。
このLiSBはより低コストで現在のLiB以上の高エネルギー密度化が実現できるという。こうした取り組みで、EV他、ドローン、無人飛行機などが自在に動き回れることになる。
然し乍らLiSBの最大の課題としてサイクル回数を多く出来ず、携帯電話やEVで採用は現状では難しいとされる。然し尚、実用化に向けて動きがあるのは電極に資源に余裕のある硫黄を使って低コストであることと高エネルギー密度が魅力だと云う事だ。
電池の改良は、これからも期待し続けたいところだ。
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