Strategist Ai · AI Takeaways
- Η Ευρώπη αναζητεί υλικά στους μαγνήτες αποσυρόμενων ηλεκτρικών οχημάτων, για να περιορίσει τη συγκέντρωση της εφοδιαστικής αλυσίδας στην Κίνα.
- Το MAGELLAN αναπτύσσει ανάκτηση και επανακατασκευή μαγνητών. Το MagNEO εξετάζει διαφορετικά κράματα χωρίς σπάνιες γαίες, για συγκεκριμένες εφαρμογές.
- Τα δύο ερευνητικά έργα έχουν ορόσημα το 2027 και το 2028. Οι πιλοτικές επιτυχίες χρειάζονται παραγωγική κλίμακα, επαρκή τροφοδοσία και βιώσιμο κόστος.
Μέσα στον κινητήρα ενός παλιού ηλεκτρικού αυτοκινήτου μπορεί να βρίσκεται μέρος της πρώτης ύλης για τον επόμενο. Η Ευρώπη αναζητεί τρόπους να ανακτά τους πολύτιμους μαγνήτες, να τους μετατρέπει ξανά σε εξαρτήματα υψηλών απαιτήσεων και να περιορίζει μια εξάρτηση που εκτείνεται από τα ορυχεία μέχρι τις γραμμές παραγωγής.
Η προσπάθεια έχει δύο διαδρομές: ανακύκλωση των μαγνητών που περιέχουν σπάνιες γαίες και ανάπτυξη διαφορετικών υλικών για εφαρμογές που μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς αυτές. Τα ευρωπαϊκά έργα MAGELLAN και MagNEO εξετάζουν αυτές τις επιλογές, με διαφορετικές τεχνολογίες και συγκεκριμένα ερευνητικά ορόσημα.
Το εξάρτημα που συνδέει τα αυτοκίνητα με τη γεωπολιτική
Οι ισχυροί μόνιμοι μαγνήτες επιτρέπουν συμπαγείς, αποδοτικούς ηλεκτρικούς κινητήρες. Χρησιμοποιούνται σε πολλά ηλεκτρικά αυτοκίνητα και σε ανεμογεννήτριες. Το νεοδύμιο και άλλες σπάνιες γαίες που αξιοποιούνται στην κατασκευή τους αποκτούν έτσι σημασία πολύ μεγαλύτερη από το μέγεθος του ίδιου του εξαρτήματος.
Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας, η Κίνα αντιστοιχεί περίπου στο 60% της παγκόσμιας εξόρυξης σπάνιων γαιών για μαγνήτες, σε πάνω από 90% της επεξεργασίας τους και σε σχεδόν 95% της παραγωγής μόνιμων μαγνητών. Η εξόρυξη, επομένως, είναι μόνο ένας κρίκος της εξάρτησης.
MAGELLAN: Από τον παλιό μαγνήτη σε νέο κράμα
Το MAGELLAN, με ορίζοντα ολοκλήρωσης τον Μάρτιο του 2027, εστιάζει στους κινητήρες έλξης ηλεκτρικών οχημάτων. Συνδυάζει ανάκτηση υλικών, κατασκευή νέων μαγνητών και επανασχεδιασμό του ρότορα, του περιστρεφόμενου μέρους του κινητήρα.
Στη διαδρομή ανακύκλωσης «μαγνήτης σε κράμα», τα ανακτημένα υλικά περνούν από τήξη και επαναδιαμόρφωση. Η ομάδα μελετά επίσης μαγνήτες με κατάλληλο σχήμα για ευκολότερη συναρμολόγηση και αποσυναρμολόγηση, αποφεύγοντας κολλήσεις που δεν επιτρέπουν τον διαχωρισμό τους. Στόχος είναι να περιορίζεται η απώλεια πολύτιμων στοιχείων όταν ένα όχημα αποσύρεται.
Όπως ανέφερε ο επικεφαλής του έργου, Alexandre Damiens της Orano, στο Horizon στις 3 Νοεμβρίου, έχουν ήδη παραχθεί μαγνήτες υψηλών επιδόσεων με 25% ανακυκλωμένο υλικό κατά βάρος. Η παραγωγική διαδικασία έχει δοκιμαστεί σε πιλοτική γραμμή στη Γκρενόμπλ. Η ενσωμάτωση ανακυκλωμένου υλικού στη συγκεκριμένη διαδικασία και η επίδειξη των μαγνητών σε κινητήρα αποτελούν επόμενα βήματα.
Δύο τεχνολογικές διαδρομές, διαφορετικό ζητούμενο
| Έργο | Τι επιδιώκει | Στάδιο που στοχεύει |
|---|---|---|
| MAGELLAN | Κυκλική αλυσίδα μαγνητών με σπάνιες γαίες και ευκολότερη ανάκτηση. | Επίδειξη πρωτοτύπου σε λειτουργικό περιβάλλον, έως τον Μάρτιο 2027. |
| MagNEO | Νέα κράματα μαγνητών χωρίς σπάνιες γαίες. | Επικύρωση τεχνολογίας σε σχετικό περιβάλλον, έως τον Απρίλιο 2028. |
MagNEO: Η αναζήτηση διαφορετικής συνταγής
Το MagNEO, με συντονιστή το νορβηγικό SINTEF, αναπτύσσει μαγνήτες από κράματα AlNiCo, που περιλαμβάνουν αλουμίνιο, νικέλιο και κοβάλτιο, καθώς και κράματα υψηλής εντροπίας. Χρησιμοποιεί προσθετική κατασκευή, δηλαδή τρισδιάστατη εκτύπωση, μαζί με έλεγχο της μικροδομής και θερμικές κατεργασίες.
Η διαφορετική σύνθεση χρειάζεται να συνδυαστεί με κατάλληλο σχεδιασμό του συστήματος. Οι προβλεπόμενες εφαρμογές περιλαμβάνουν γεννήτριες ανεμογεννητριών, πρόωση πλοίων, αντλίες θερμότητας και εξαρτήματα αυτοκινήτων. Η επιδιωκόμενη επικύρωση έως τις 30 Απριλίου 2028 δεν ισοδυναμεί με σημερινή καθολική αντικατάσταση των ισχυρότερων μαγνητών.
Η απουσία σπάνιων γαιών επίσης δεν σημαίνει απουσία άλλων κρίσιμων μετάλλων. Το ίδιο το πρόγραμμα περιλαμβάνει στρατηγικές ανακύκλωσης με έμφαση στην ανάκτηση κοβαλτίου, ενώ αξιολογεί το κόστος και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα ολόκληρου του κύκλου ζωής.
Γιατί αφορά και την κυπριακή αγορά
Υπάρχει και τεκμηριωμένη κυπριακή συμμετοχή: η RTD TALOS LIMITED καταγράφεται στο MagNEO τόσο στο CORDIS όσο και στην επίσημη κοινοπραξία του έργου. Ο δηλωμένος ρόλος της αφορά υποστήριξη της καινοτομίας, διαδικασίες εμπορικής αξιοποίησης και διάδοση και αξιοποίηση των αποτελεσμάτων.
Για την Κύπρο, η οικονομική σύνδεση περνά από τις εισαγωγές οχημάτων και εξοπλισμού: οι αλλαγές στις ευρωπαϊκές αλυσίδες εφοδιασμού μπορούν να επηρεάζουν τη διαθεσιμότητα προϊόντων και ανταλλακτικών. Παράλληλα, η αξία των αποσυρόμενων προϊόντων εξαρτάται και από το αν συλλέγονται και αποσυναρμολογούνται κατάλληλα, ώστε τα υλικά τους να παραμένουν αξιοποιήσιμα.
Η βιομηχανική δοκιμασία είναι πλέον να συνδυαστούν αξιόπιστη απόδοση, επαρκείς ποσότητες ανακτημένου υλικού και βιώσιμο κόστος. Η αυξανόμενη μελλοντική ροή παλιών ηλεκτρικών οχημάτων προσφέρει δυνατότητες. Η μετατροπή τους σε σταθερή ευρωπαϊκή πηγή μαγνητών χρειάζεται ακόμη τεχνολογία, συλλογή, επενδύσεις και παραγωγική κλίμακα.
Φωτογραφία: Μαγνήτες νεοδυμίου από σκληρούς δίσκους. © Raimond Spekking / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0. Προσαρμογή μεγέθους.
