Неодимијум и други елементи ретких земаља омогућавају моторе велике снаге и велике густине обртног момента. На срећу, ови витални састојци нису тако ретки као што њихова имена можда сугеришу. Како би задовољили све већу потражњу у будућности, научници су започели истраживање нових метода рециклаже.
Све док је реч о електричним возилима, ускоро ће се појавити кључна реч „ретка земља”. За хемичаре, „ретка земља“ значи један од 17 „ретких земних метала“ у периодичној табели, као што су лантан, празеодимијум, неодимијум, тербијум, диспрозијум и лутецијум. Неки од њих играју важну улогу у моторима и батеријама електричних возила. На пример, у магнетима вучних мотора, поред гвожђа, садржи и око 30 одсто ретких земних метала. Ретки земни метали овде су углавном неодимијум, али и диспрозијум и тербијум. Њихова предност: чак и магнети изузетно малих димензија могу да генеришу моћна магнетна поља, која су веома корисна за системе електричних погона.
„Захваљујући ретким земним металима у магнетима, синхрони мотори са трајним магнетима могу постићи изузетно велику снагу и густину обртног момента, чиме се повећава ефикасност целог погонског система. Рапхаел Пиотуцх, пројектни инжењер за електричне моторе у Порсцхе Енгинеерингу Др. Рафал Пиотуцх (Др. Рафал Пиотуцх) је објаснио: „Други магнетни материјали, као што је ферит, не захтевају употребу ретких земаља, али ће довести до недостатка тежине и простор за уградњу у мотор." Нека електрична возила користе асинхроне моторе да замене синхрони мотор са перманентним магнетом. Међутим, ни један ни други не могу постићи високу густину снаге и перформансе мотора који користе магнете од ретких метала. Из тог разлога, посебно у спортским аутомобилима, неодимијум, диспрозијум и тербијум вероватно неће бити замењени тако брзо.
Остаје питање: да ли су ретке земље заиста ретке? Не, нису ретке, а неке ретке земље су још богатије на Земљи од олова; 2021. године, скоро 280,000 тона оксида ретких земаља произведено је широм света. „Међутим, ископавање ретких земаља је веома радно интензивно“, објашњава Матијас Богер, инжењер пројекта специјализован за рачунарство електромотора у Порсцхе Енгинеерингу. "Ретке земље се извлаче из руда у сложеном процесу. Оксиди ретких земаља се одвајају од руде, која се затим претвара у чисте метале."
Даље: дистрибуција минералних налазишта у свету није уједначена, а неколико земаља је овладало великим делом минералних налазишта. Будућа тржишна потражња за ретким земљама може се нагло повећати. Процењује се да ће до 2040. глобална потражња само за вучним моторима порасти на 20 пута од потражње из 2018. године. Осим тога, ове сировине су потребне и ветрогенераторима, а очекује се повећање потражње у овој области за 4 пута у истом периоду. Како би се обезбедило дугорочно стабилно снабдевање, тренутно су у току интензивна истраживања метода рециклаже неодимијума и других ретких земаља.
Информације о ауторским правима
Оригинални чланак је првобитно објављен у броју 1 2023 часописа Порсцхе Енгинееринг „Порсцхе Енгинееринг“
Текст: Кристијан Бак
Фото: Ориана Фенвицк
Ауторска права: Све слике, видео и аудио датотеке објављене у овом чланку подлежу ауторским правима. Умножавање у целини или делимично није дозвољено без писмене сагласности др. Инж. хц Ф. Порсцхе АГ. За додатне информације контактирајте newsroom@porsche.com.
