Nors naujų elektromobilių kainos pamažu krenta, jie vis dar išlieka brangūs. Viena pagrindinių to priežasčių – brangios medžiagos, kurias gamintojai naudoja baterijoms ir elektros varikliams kurti. Tačiau sprendimas, galintis drastiškai sumažinti šias išlaidas, gali būti kur kas arčiau, nei manėme: jis jau ne vienerius metus sukasi jūroje.
Jungtinės Karalystės Nacionalinio inžinerijos politikos centro (NEPC) ataskaita atskleidžia, kad senos vėjo jėgainės atveria kelią į pigesnę ir tvaresnę elektromobilių gamybą. Pagrindinis šios idėjos herojus – retasis žemės metalas neodimis.
Nuo vėjo prie ratų
Elektromobilio variklis elektros energiją paverčia judesiu, o vėjo jėgainės generatorius atlieka atvirkštinį darbą – vėjo sukuriamą judesį paverčia elektra. Abiem šiems įrenginiams būtini itin stiprūs nuolatiniai magnetai, kurių gamybai ir naudojamas neodimis.
Šio retojo metalo galima rasti kone kiekviename elektromobilyje. Net ir palyginti nedidelis trečiosios kartos „Nissan Leaf“ savo konstrukcijoje turi apie kilogramą neodimio magnetų, o paties metalo rinkos kaina siekia apie 100 eurų.
Tuo tarpu jūroje stūksančiose vėjo jėgainėse metalo kiekiai yra milžiniški. NEPC duomenimis, moderni 12 megavatų galios vėjo turbina vienam megavatui reikalauja maždaug tonos neodimio magnetų. Tai reiškia, kad vienoje jėgainėje slypi tiek magnetų, kiek pakaktų aprūpinti 12 tūkstančių elektrinių krosoverių.
Išmani alternatyva lydymui
Pasibaigus vėjo jėgainių eksploatacijos laikui, jos tampa tikra neodimio aukso gysla. Įprastai retųjų žemės metalų perdirbimas reikalauja didžiulių išlaidų ir daug energijos, nes pramonės įmonės šias medžiagas turi visiškai išlydyti. Tačiau NEPC mokslininkai siūlo kur kas sumanesnį ir paprastesnį metodą – tiesiog perdaryti pačius magnetus.
Kadangi vėjo turbinose esantys magnetų blokai yra didžiuliai, tyrimo autoriai siūlo juos tiesiog supjaustyti ir mechaniškai apdoroti iki mažesnių matmenų, kurie idealiai tiktų automobilių elektros varikliams. Šis procesas leistų išvengti daug energijos reikalaujančio lydymo, sutaupytų marias laiko ir drastiškai sumažintų taršą.
Skaičiuojama, kad perdaryto magneto kilogramo savikaina siektų vos 30 eurų, kai tuo tarpu naujai iškastas ir apdorotas neodimis kainuoja per 100 eurų. Jei automobilių gamintojas vien medžiagų pirkimo etape sugeba sutaupyti 70 eurų kiekvienai transporto priemonei, galutiniam pirkėjui automobilių salone ši grandininė reakcija gali virsti net kelių šimtų eurų nuolaida.
Ekologinė ir strateginė nauda Europai
Šis procesas neša ne tik finansinę naudą. Naujo neodimio gavyba palieka gilų ekologinį pėdsaką. Mokslininkai pabrėžia, kad vieno kilogramo naujo magneto gamyba į atmosferą išskiria vidutiniškai 75 kg anglies dioksido (CO2) ekvivalento.
Pakartotinis vėjo jėgainių magnetų naudojimas padėtų išsaugoti pažeidžiamas gamtos teritorijas ir smarkiai sumažintų elektromobilių gamybos taršą. Dar svarbiau – tai leistų Europai išlaikyti tiekimo grandines savo žemyne ir sumažintų priklausomybę nuo Kinijos importo.
Nors tai skamba kaip idealus žiedinės ekonomikos modelis, idėjos įgyvendinimas susiduria su keliais praktiniais iššūkiais. Pirmiausia koją kiša pačių senų jėgainių konstrukcija.
Vidutinė vėjo turbinos gyvavimo trukmė siekia apie 15 metų, todėl šiuo metu inžinieriai ardo praėjusio dešimtmečio pradžioje pastatytus įrenginius. To meto technologijos tiesiog nebuvo pritaikytos lengvam išmontavimui, o NEPC prognozuoja, kad lengvai perdirbamų megaturbinų srautas rinką pasieks tik apie 2038 metus.
Be to, kyla natūralus klausimas, ar pačiai energetikos pramonei nereikės šių magnetų statant naujas jėgaines. Ekspertai ramina, jog apie 2040 metus vėjo energetikos plėtra Europoje turėtų pasiekti savo piką. Vėliau jėgainės bus tik atnaujinamos, todėl susidarys magnetų perteklius, kurį pramonė galės laisvai nukreipti į kitus sektorius.
Galiausiai, viską gali sujaukti ir patys automobilių kūrėjai. Pavyzdžiui, bendrovės BMW ir „Renault“ jau ne vienerius metus tobulina sinchroninius variklius su „EESM“ technologija.
Šiai technologijai apskritai nereikia nuolatinių magnetų ar retųjų žemės metalų. Vis dėlto, jei tokio tipo varikliai netaps visuotiniu pramonės standartu, vėjo jėgainių magnetų pritaikymas elektromobiliams neabejotinai išliks viena logiškiausių ir tvariausių alternatyvų rinkoje.