{"id":13842,"url":"\/distributions\/13842\/click?bit=1&hash=4092fa5bbad74653204c7561dcd5fe57486fea481929ecdbf7bbf16b31cd3087","title":"\u041a\u0430\u0436\u0434\u044b\u0439 \u043f\u0440\u043e\u0434\u0430\u0432\u0435\u0446 \u043d\u0430 \u00ab\u041c\u0430\u0440\u043a\u0435\u0442\u0435\u00bb \u0445\u043e\u0442\u044c \u0440\u0430\u0437 \u043e\u0431 \u044d\u0442\u043e\u043c \u0434\u0443\u043c\u0430\u043b ","buttonText":"\u041e \u0447\u0451\u043c?","imageUuid":"a6164600-1125-55db-8c60-f927d5e7e7d4","isPaidAndBannersEnabled":false}

Кадмий и свинец: как компании зарабатывают миллионы на «борьбе» с тяжелыми металлами Статьи редакции

Токсичные элементы используются в автомобилях, аккумуляторах, топливе и даже косметике и красителях. Компании ищут новые материалы, которые безопасны для людей и окружающей среды — и получают за свои разработки миллионы долларов.

Свалка старых свинцово-кислотных аккумуляторов для автомобилей ООН

Кадмий

Кадмий — мягкий, пластичный, серебристо-белый металл. Чаще всего этот металл используют при производстве окрашивающих пигментов и никель-кадмиевых аккумуляторов. Последние — наиболее распространенный тип небольших аккумуляторов. Их часто используют в промышленности, так как они надежны при механическом и электрическом воздействии.

Зачем заменять кадмий

Кадмий попадает в среду в результате:

  • производства металлов;
  • сжигания ископаемого топлива;
  • неправильной переработки вещей с кадмием в составе: батарей, пластмассы, красок.

Элемент редко встречается в естественной среде, поэтому загрязнение происходит из-за промышленных и сельскохозяйственных отходов. Металл может быть побочным продуктом производства цинка и свинца.

Через пищевые цепочки кадмий накапливается в продуктах питания, что может привести к отравлениям. Металл может негативно повлиять на работу легких и почек, а его воздействие статистически увеличивает риск развития рака.

Жители китайской деревни демонстрируют воспаление рук, предположительно вызванное кадмием и другими загрязнителями SCMP

Исследование 2021 года показывает, что соединения кадмия влияют на поступление в клетки человека кислорода и могут осложнить состояние пациентов с Covid-19.

Рынок кадмия

Рынок применение кадмия Market Publishers

Исследователи Grand View Research ожидают, что рынок кадмия будет развиваться, несмотря на токсичность металла:

  • Кадмий применяют в аккумуляторах японских и китайских автомобилей.
  • Соединения кадмия используют для создания солнечных батарей. Это позволяет уменьшить стоимость панелей и увеличить их производительность, говорят в американской компании First Solar.
  • На кадмиевые красители и пигменты есть большой спрос в Азии. Это обеспечит рост рынка на 2-3% в год до 2025 года.

По прогнозам Grand View Research, Европа, наоборот, затормозит рост рынка кадмиевых пигментов. Их использование в странах ЕС строго регулируется.

Nanolumi

В 2018 году учёный Тан Чжи Куанг с партнёрами зарегистрировали в Сингапуре компанию Nanolumi. Ранее в 2014 году он опубликовал в журнале Nature статью о светодиодах, созданных на основе перовскита. Это соединение редкого для поверхности Земли минерала и атомов углерода.

Полупроводниковые нанокристаллы этого вещества улучшают цветовые характеристики, яркость и энергоэффективность ЖК-дисплеев и обеспечивают яркие, реалистичные изображения на экране. Поэтому Nanolumi решила создать новые люминесцентные материалы и дисплеи на основе перовскита.

Пока мировые производители делают дисплеи на основе соединений кадмия. Но из-за строгих правил Евросоюза Samsung, LG, Sony и другие вынуждены отказаться от использования продуктов на основе металла и искать альтернативы, пишет DSCC.

Главный продукт Nanolumi — плёнка Chameleon. Она не содержит кадмия и обеспечивает чистый, яркий и широкий диапазон цветов для дисплеев, говорят в компании.

Сравнение технологии традиционных дисплеев и дисплеев с плёнкой Chameleon Nanolumi

В 2019 году стартап привлёк $1 млн финансирования: на эти деньги компания планировала расширить команду, ускорить внедрение новых технологий и привлечь клиентов.

Инвесторам Nanolumi обещала, что начнёт продавать товары с технологией Chameleon во втором полугодии 2020 года. В августе 2020 года компания представила мини-светодиодный дисплей, а также ЖК-монитор с боковой подсветкой и планшет. Дисплеи продуктов компания создала на основе Chameleon.

Распаковка 32-дюймового перовскитного дисплея 4K HDR MiniLED

Saule technologies

Для производства солнечных батарей используются элементы на основе соединений кадмия: они эффективны и не требуют больших затрат при разработке. Но компании ищут альтернативы из-за токсичности металла.

Компанию Saule Technologies в 2014 году основала польский учёный Ольга Малинкевич вместе с партнёрами. Проект разрабатывает печатные солнечные элементы. Как и Nanolumi, для этого он использует перовскитные материалы.

Ольга Маленкевич с серым перовскитным модулем crazynauka

Элементы на основе минерала перовскита эффективно работают при разных уровнях освещения, имеют высокую производительность и более безопасны для окружающей среды, чем другие устройства, заявляет Малинкевич.

В 2015 году Saule Technologies получила инвестиции от предпринимателя и инвестора Хидео Савада, основателя крупнейшей в Японии туристической компании HIS. Сумма финансирования не раскрывается. В том же году компания получила грант от Национального центра исследований и разработок Польши на сумму более 25 млн злотых (около $6,5 млн).

В 2016 году проект представил первое реальное применение перовскитных солнечных элементов — зарядное устройство для мобильного телефона. Всё, что ему нужно для работы — свет, подойдёт даже искусственный.

В 2019 году Saule Technologies показала первый продукт для авторынка: навес Solar, автономную зарядную станцию для электромобилей, которая не требует внешнего источника питания. Для зарядки машины с помощью навеса Solar нужен свет, например, солнечный.

В 2020 году польский поставщик энергетических услуг Columbus Energy инвестировал в Saule Technologies €10 млн. В июне 2021 года проект открыл завод по производству перовскитных солнечных элементов.

В день открытия Saule Technologies подписали контракт о сотрудничестве с Columbus Energy и MVGM Group на €250 млн. Saule Technologies планирует выйти на биржу в конце 2021 года. К серийному производству завод приступит в 2022 году.

Но перовскитные ячейки пока сложно широко использовать в коммерческих целях: такие материалы обычно нестабильны, а их срок службы иногда ограничивается одним годом. Также они могут содержать токсичные металлы, например, свинец.

Свинец

Свинец — это распространенный природный токсичный металл. Благодаря своей пластичности, низкой температуре плавления и устойчивости к коррозии его используют в:

  • Строительных материалах.

  • Батареях.

  • Топливе.

  • Боеприпасах.

  • Косметике.

Зачем заменять свинец

В течение последних 70 лет один из основных источников накопления свинца в окружающей среде — автотранспорт, пишет ВОЗ. Центр по проблемам окружающей среды и устойчивого развития «Эко-Согласие» подсчитал, что в составе отработанных газов машин в атмосферу ежегодно поступает до 260 тысяч тонн свинца в виде аэрозоля, а каждый автомобиль ежегодно выбрасывает в среднем один килограмм этого вещества.

Примерно 30% всего потребляемого свинца находится в форме его соединений. Они используются в смесях паст, в аккумуляторных батареях, в цементе, стеклах и керамике, в качестве пигментов в красках и в бензине.

По данным ЮНИСЕФ, у каждого третьего ребёнка в мире уровень свинца в крови превышает норму UNICEF

ВОЗ говорит, что безопасных для здоровья концентраций свинца не существует. Крупные источники экологического загрязнения — это добыча полезных ископаемых, переработка вторсырья и промышленное производство.

Человек подвергается воздействию свинца через загрязнённые природные и промышленные источники. Например, частицы свинца попадают в легкие при сжигании материалов с этим металлом или в ходе выплавки, а также ненормативной переработки вторсырья.

Рынок свинца

По данным Форума мировых ресурсов (WRF), более 80% свинца потребляют для производства свинцово-кислотных аккумуляторов. Этот тип батарей используют в электромобилях для обеспечения аварийного питания и поддержки бортовых систем.

Только в 2021 году производители начали отказываться от свинцово-кислотных батарей в пользу литий-ионных, например Tesla в моделях S и X.

Использование свинца Mindlandlead

Свинцово-кислотные аккумуляторы применяются в промышленности, например, для обеспечения стабильного энергоснабжения телекоммуникационных сетей.

В 2020 году объём рынка свинцовых аккумуляторов составил почти $17 млрд. Объём мирового рынка свинца, согласно GLobal Market Insight, к 2025 году достигнет $27 млрд. В Европе он будет расти за счёт автомобилестроения и роста числа дата-центров, где для обеспечения бесперебойного питания тоже используется много свинцовых аккумуляторов.

Gridential Energy

Gridtential Energy была основана в 2012 году в Калифорнии учёными Питером Борденом и Мишель Кляйн, которые занимались проблемой хранения энергии в аккумуляторах. Она разрабатывает новый тип свинцово-кислотных батарей, которые содержат меньше токсичного металла.

Как пишет компания, они создают дешевую, безопасную и экологичную альтернативу литий-ионным аккумуляторам. Последние служат дольше и быстрее заряжаются, но дороже в эксплуатации и создании. Именно поэтому на предприятиях часто используют более токсичные свинцово-кислотные.

Gridtential Energy создала технологию, с помощью которой улучшила свинцовую батарею, частично заменив токсичный металл на другие материалы.

Описание технологи от Gridtential Energy

Компания рассчитывает, что её аккумуляторы будут работать так же долго и заряжаться так же быстро, как обычные литий-ионные батареи, но при этом стоить гораздо меньше. Они также пригодны для вторичной переработки и их можно собирать на существующих производственных линиях.

По словам Gridential Energy, их аккумуляторы можно использовать в транспортном секторе, автомобильной промышленности, в системах хранения энергии, промышленном оборудовании и в системах резервного питания.

В 2017 году стартап привлёк $6 млн от крупного завода по производству свинцово-кислотных аккумуляторов East Penn Manufacturing, а также экспортера свинцово-кислотных аккумуляторов в Китае Leoch International.

В том же году фирма привлекла $5 млн, часть которых поступила от венчурной компании 1955 Capital. А в 2021 году получила ещё $12 млн от этой же компании для финансирования новой производственной линии.

Ace Green Recycling

Традиционные свинцово-кислотные батареи перерабатываются с использованием пиротехники: разобранный аккумулятор помещают в печь с температурой более 1000 °C. При этом выделяются токсичные вещества и создаётся много отходов.

По данным Reuters, компаний, которые пытаются найти новый способ утилизации использованных автомобильных аккумуляторов, немного. Одна из них — Ace Green Recycling.

Компания образовалась в начале 2020 года в результате слияния VerdeEn и Ace Singapore, а его главой стал индийский предприниматель Нищай Чадха. Ace Green должна была заниматься утилизацией биомедицинских отходов, а также инвестициями в переработку свинцовых аккумуляторов.

На старте у объединенной компании была техническая команда и права на 30 изобретений в области утилизации свинца. Как заявляет Нищай Чадха, он изначально финансировал большую часть бизнеса за счёт собственных сбережений и ссуд.

Я хотел продемонстрировать инвесторам уверенность в своем бизнес-плане. Не думая о том, буду ли я получать зарплату в первый год или около того. Постепенно мы начали получать финансовую поддержку от других.

Нищай Чадха, основатель Ace Green Recycling

С 2020 года компания сосредоточилась на утилизации свинцово-кислотных аккумуляторов. Ace Green Recycling разработала процесс, который превращает свинец из отработанных аккумуляторов в металлические брикеты.

У компании есть завод по переработке отходов в Газиабаде, недалеко от Нью-Дели. Там она использует специальные машины для переработки свинцовых компонентов из лома аккумуляторных батарей.

Слитки свинца получаемый на заводе Ace Green

Брикеты отливают в слитки и продают производителям аккумуляторов. Этот процесс помогает вернуть отработанный металл в производство с достаточно высокой рентабельностью и меньше загрязняет окружающую среду.

Рабочие разбирают батареи, чтобы получить свинец на предприятии ACE Green Reuters

В апреле 2021 года Ace Green подписала соглашения о создании совместных предприятий с четырьмя компаниями по утилизации отходов. Их СП будут работать в 11 странах. Вместе компании должны переработать 90 тысяч тонн использованных свинцово-кислотных аккумуляторов в год — это позволит производить в общей сложности около 55 тысяч тонн свинца в год.

Мы планируем в ближайшие пять лет построить 15-20 собственных заводов по переработке свинцово-кислотных и столько же по переработке литий-ионных аккумуляторов.

Нищай Чадха, Основатель компании
0
10 комментариев
Написать комментарий...
Аккаунт удален

Комментарий недоступен

Ответить
Развернуть ветку
Светлана Владимирова

Один из сотрудников моей компании, имеющий склонность к изобретательству создал лет десять назад проэкт.
Изобретение (вещество) имело несколько положительных эффектов имеющих коммерческий потенциал.
В ходе одного из интервью для тв, продемонстрировал вещество и его действие. Ниодного отзыва в рф не последовало. Позвонили из Германии (увидели ролик) пригласили показать.
При оформлении документов для вывоза потребовалось разрешение. В результате, вывоз запретили с формулировкой,, может представлять интерес для РФ "
В РФ интерес так и не возник.
Примерно так. :)

Ответить
Развернуть ветку
Аккаунт удален

Комментарий недоступен

Ответить
Развернуть ветку
Юрий Антузинский

Про регулятора прикольный комментарий, спасибо за мысль.

Не ломается — э, с чего вы взяли? Всё ломается, Тесла здесь не исключение.
Последние обзоры показывают, как тесла приходит с завода в чёрт знает каком состоянии (но это типа-нормально для совсем новой модели, Тесла как производство здесь не уникально).

Батареи не перерабатывают, увы. Совсем. Ну, то есть, пробуют. Но нет. Ни для пластика, ни для батарей ни хрена до сих пор эффективного нет.

Ответить
Развернуть ветку
Аккаунт удален

Комментарий недоступен

Ответить
Развернуть ветку
Юрий Антузинский

Я спорил с идеей, что она не ломается. Для этого необязательно владеть чем-либо. 

Гугл new tesla awful condition. 

Ответить
Развернуть ветку
Аккаунт удален

Комментарий недоступен

Ответить
Развернуть ветку
Аккаунт удален

Комментарий недоступен

Ответить
Развернуть ветку
Аккаунт удален

Комментарий недоступен

Ответить
Развернуть ветку
badResistor

Сказать о свинце с экологией и ничего не сказать про свинцовые трубы, старую европу и старые города США — сказать НИЧЕГО

Ответить
Развернуть ветку
Читать все 10 комментариев
null