Το Πανεπιστήμιο του Birmingham εγκαινίασε μια νέα εγκατάσταση ανακύκλωσης μαγνητών σπάνιων γαιών, η οποία θα βοηθήσει στη μείωση της εξάρτησης του Ηνωμένου Βασιλείου από τις εισαγωγές. Οι μαγνήτες σπάνιων γαιών αποτελούνται από «κρίσιμα ορυκτά» που αποτελούν βασικό δομικό στοιχείο σε τεχνολογίες όπως οι ανεμογεννήτριες, τα ηλεκτρικά οχήματα, ο ιατρικός εξοπλισμός, οι αντλίες, η ρομποτική και η ηλεκτρονική.
Η ζήτηση για τις ορυκτές πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στους μαγνήτες σπάνιων γαιών θα αυξηθεί σημαντικά με την επιταχυνόμενη υιοθέτηση τεχνολογιών χαμηλών εκπομπών άνθρακα.
Η καθηγήτρια Rachel O’Reilly, αντιπρύτανης Έρευνας στο Πανεπιστήμιο του Birmingham, εξήγησε: «Αναπτύσσοντας ολοκληρωμένες κυκλικές λύσεις για την προμήθεια κρίσιμων ορυκτών, όπως αυτά που βρίσκονται σε μαγνήτες σπάνιων γαιών, το Πανεπιστήμιο του Birmingham διαδραματίζει ουσιαστικό ρόλο βοηθώντας το Ηνωμένο Βασίλειο να γίνει τεχνολογικός ηγέτης σε αυτόν τον τομέα».
«Το άνοιγμα της μονάδας ανακύκλωσης μαγνητών στο Birmingham υπογραμμίζει τον ζωτικό ρόλο της έρευνας και ανάπτυξης με επικεφαλής το πανεπιστήμιο, στην επίτευξη βιομηχανικών δυνατοτήτων και στην επίτευξη των εθνικών στόχων ανθεκτικότητας και βιωσιμότητας που έχουν προσδιοριστεί στο πλαίσιο των στρατηγικών και κοινωνικών προτεραιοτήτων της κυβέρνησης του Ηνωμένου Βασιλείου».
Στρατηγική εστίαση του Ηνωμένου Βασιλείου στις ΚΟΠΥ
Το 2021, το Birmingham Centre for Strategic Elements and Critical Materials (BCSECM) συνέταξε σε συνεργασία με άλλους φορείς μια έκθεση με τίτλο «Securing Technology-Critical Materials for Britain».
Στην έκθεση τονίζεται ότι το Ηνωμένο Βασίλειο αντιμετωπίζει σημαντικές βιομηχανικές αλλαγές, καθώς μεταβαίνει από τα ορυκτά καύσιμα στην ηλεκτροκίνηση, αυξάνοντας την εξάρτηση του από τεχνολογικά κρίσιμα μέταλλα (TCM) όπως το λίθιο, το κοβάλτιο και οι σπάνιες γαίες.
Η έκθεση συστήνει την ανάπτυξη στρατηγικών για την ανακύκλωση, την πρωτογενή παραγωγή, την επεξεργασία και τις διεθνείς συνεργασίες, οι οποίες θα ήταν κρίσιμες για την εξασφάλιση των υλικών που απαιτούνται για το ανταγωνιστικό βιομηχανικό μέλλον χαμηλών εκπομπών άνθρακα του Ηνωμένου Βασιλείου.
Η νέα μονάδα επεξεργασίας επαναφέρει την παραγωγή μαγνητών σπάνιων γαιών στο Ηνωμένο Βασίλειο για πρώτη φορά μετά από 25 χρόνια και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή μαγνητών από πρωτογενή υλικά, καθώς και από ανακυκλωμένες πρώτες ύλες.
Μια καινοτόμος διαδικασία ανακύκλωσης σπάνιων γαιών
Η εγκατάσταση ανακύκλωσης μαγνητών σπάνιων γαιών χρησιμοποιεί μια πρωτοποριακή διαδικασία με βάση το υδρογόνο, η οποία αναπτύχθηκε από τους ερευνητές του πανεπιστημίου. Πιο συγκεκριμένα, η τεχνολογία Επεξεργασίας μέσω Υδρογόνου για Απόβλητα Μαγνητών (Hydrogen Processing of Magnet Scrap, HPMS) είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για την ανάκτηση σπάνιων γαιών από μαγνήτες στο τέλος του κύκλου ζωής τους, χωρίς να χρειάζεται πλήρης αποσυναρμολόγηση των μαγνητών. Μετατρέπει τα απόβλητα σε βιώσιμη πηγή σπάνιων γαιών, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή νέων κραμάτων και μαγνητών, μειώνοντας παράλληλα τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, το κόστος και τους κινδύνους που σχετίζονται με την εφοδιαστική αλυσίδα.
Η εγκατάσταση στο Tyseley Energy Park στο Birmingham κλιμακώνει τη διαδικασία σε επίπεδα εμπορικής παραγωγής. Η προηγούμενη πιλοτική εγκατάσταση της μεθόδου χειριζόταν παρτίδες 50-100 κιλών, ενώ η νέα εγκατάσταση μπορεί να ανακτήσει πάνω από 400 κιλά κραμάτων σπάνιων γαιών ανά παρτίδα και να παράγει νέους μαγνήτες σε ποσότητα 100 τόνων ετησίως σε μία μόνο βάρδια και πάνω από 300 τόνους σε πολλαπλές βάρδιες.
Ανακυκλώνοντας προϊόντα όπως σκληρούς δίσκους, ηλεκτροκινητήρες, ανεμογεννήτριες, ρομποτικούς ενεργοποιητές, αντλίες, φίλτρα και ηλεκτρονικά εξαρτήματα, η διαδικασία επιτυγχάνει εξοικονόμηση περίπου 90% στις εκπομπές CO2 σε σύγκριση με την παραγωγή μαγνητών από ορυκτά που εξορύσσονται από το έδαφος.
Μια ευρεία κυκλική λύση για ΚΟΠΥ
Η ανακύκλωση σπάνιων γαιών εντάσσεται στα ευρύτερα ερευνητικά πεδία του Πανεπιστημίου του Birmingham όπως η ανακύκλωση μπαταριών, η ρομποτική αποσυναρμολόγηση, η ανάκτηση χημικών ενώσεων και η αποθήκευση ενέργειας.
Η εγκατάσταση ανακύκλωσης έχει χρηματοδοτηθεί με 4,5 εκατ. λίρες από το πρόγραμμα Driving the Electric Industrialisation Centres (DER-IC) της Innovate UK, με υποστηρικτικές επιχορηγήσεις από το Πρόγραμμα Innovate Climates, το EPSRC, το Advanced Propulsion Centre και επιχορηγήσεις μέσω των προγραμμάτων Horizon της ΕΕ.
Αυτή η επένδυση υποστηρίζει την προσπάθεια του Ηνωμένου Βασιλείου προς μια οικονομία μηδενικών εκπομπών άνθρακα και συμβάλλει στην ανάπτυξη εφοδιαστικών αλυσίδων καθαρών τεχνολογιών.
«Πρόκειται για ένα εξαιρετικό παράδειγμα μεταφοράς γνώσης από την έρευνα στη βιομηχανία και έχει τη δυνατότητα να μειώσει τους κινδύνους επάρκειας μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών στη μεταποιητική βιομηχανία του Ηνωμένου Βασιλείου, ενώ έχει τη δυναμική να καταστήσει αυτά τα κρίσιμα εξαρτήματα πιο βιώσιμα», δήλωσε ο Bruce Adderley από την Innovate UK.
Ο επικεφαλής ερευνητής και επικεφαλής του Magnetic Materials Group (MMG), καθηγητής Allan Walton, από το BCSECM του Birmingham, πρόσθεσε: «Η εγκατάσταση ανακύκλωσης του Πανεπιστημίου του Birmingham θα παρέχει ανακυκλωμένες πρώτες ύλες σε πολλά τμήματα της αλυσίδας αξίας των σπάνιων γαιών του Ηνωμένου Βασιλείου, θα οδηγήσει στη δημιουργία θέσεων εργασίας, στην ανάπτυξη δεξιοτήτων του εργατικού δυναμικού και στη μακροπρόθεσμη οικονομική ανάπτυξη στο Ηνωμένο Βασίλειο».
Με πληροφορίες από innovationnewsnetwork.com
