電気自動車がこれほど世間の注目を集めている主な理由は、煙の多い内燃機関から電気自動車への移行により、オゾン層の回復が促進され、限られた化石燃料への人類全体の依存度が軽減されるなど、多くの環境上の利点がある可能性があるためです。これらはすべて電気自動車を運転する十分な理由ですが、このコンセプトには少し問題があり、環境に脅威をもたらす可能性があります。当然のことですが、電気自動車はガソリンではなく電気を動力源としています。この電気エネルギーは内部のリチウムイオン電池に蓄えられます。私たちの多くが忘れがちなことの 1 つは、電池は木には生えないということです。充電式電池は、おもちゃに使われている使い捨て電池よりもはるかに無駄が少ないとはいえ、それでもどこかから調達する必要があり、エネルギーを大量に消費する採掘作業となります。バッテリーは、タスクを完了した後はガソリンよりも環境に優しいかもしれませんが、その発明には慎重な研究が必要です。
バッテリーの構成部品
電気自動車のバッテリーはさまざまな導電体で構成されています。希土類元素、 含むネオジム, ジスプロシウム、そしてもちろんリチウムです。これらの元素は、金や銀などの貴金属と同じ規模で、世界中で広範囲に採掘されています。実際、これらのレアアース鉱物は、電池社会の根幹を形成しているため、金や銀よりもさらに価値があります。
ここでの問題には 3 つの側面があります。第 1 に、ガソリンの製造に使用される石油と同様に、レアアース元素は有限な資源です。この種の鉱脈は世界中に数に限りがあり、ますます希少になるため、価格は高騰します。第二に、これらの鉱石の採掘は非常にエネルギーを消費するプロセスです。すべての採掘設備、照明設備、加工機械に燃料を供給するには電気が必要です。第三に、鉱石を使用可能な形に加工すると大量の余分な廃棄物が発生し、少なくとも現時点では本当に何もすることができません。廃棄物の中には放射性物質が含まれている場合もあり、これは人間と周囲の環境の両方にとって危険です。
何ができるでしょうか？
電池は現代社会に欠かせないものとなっています。石油への依存から徐々に脱却することはできるかもしれませんが、誰かがクリーンな水素エネルギーか常温核融合を開発するまで、電池の採掘を止めることはできません。では、レアアース採取による悪影響を軽減するにはどうすればよいでしょうか?
まず最もポジティブな側面はリサイクルです。電気自動車のバッテリーが損傷していない限り、それを構成する要素を使用して新しいバッテリーを製造できます。一部の自動車会社は、バッテリーに加えて、同じく希土類元素で作られるモーター磁石のリサイクル方法を研究している。
次に、バッテリーコンポーネントを交換する必要があります。自動車会社は、バッテリー内のコバルトなどの希少元素を除去したり、より環境に優しく入手しやすい材料に置き換えたりする方法を研究してきました。これにより、必要な採掘量が減り、リサイクルが容易になります。
最後に、新しいエンジン設計が必要です。たとえば、スイッチトリラクタンスモーターは希土類磁石を使用せずに電力を供給できるため、希土類の需要が削減されます。これらはまだ商用利用できるほど信頼性がありませんが、科学がこれを証明しています。
環境の最善の利益から出発することが電気自動車の人気の理由ですが、これは終わりのない戦いです。真に最高の成果を達成するには、社会を最適化し無駄を排除する次善のテクノロジーを常に研究する必要があります。
出典: 業界フロンティア
投稿日時: 2023 年 8 月 30 日