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Nissan Motor Co., Ltd. y la Universidad de Waseda anunciaron el inicio de las pruebas en Japón de un proceso de reciclaje desarrollado conjuntamente que recupera de manera eficiente compuestos de tierras raras de alta pureza a partir de imanes de motores de vehículos electrificados. La prueba tiene como objetivo permitir la aplicación práctica del nuevo proceso a mediados de la década de 2020.
La industria automotriz está promoviendo la electrificación de vehículos para abordar el cambio climático y lograr una sociedad neutra en carbono. La mayoría de los motores de los vehículos eléctricos utilizan imanes de neodimio, que contienen escasos metales de minerales raros como el neodimio y el disprosio. Reducir el uso de minerales raros escasos es importante no solo por el impacto ambiental de la minería y el refinado, sino también porque el equilibrio cambiante de la oferta y la demanda conduce a fluctuaciones de precios tanto para los fabricantes como para los consumidores.
Para utilizar recursos limitados y valiosos de manera más eficaz, desde 2010 Nissan ha estado trabajando desde la etapa de diseño para reducir la cantidad de elementos de minerales raros pesados en los imanes de los motores. Además, Nissan está reciclando minerales raros quitando imanes de motores que no cumplen con los estándares de producción y devolviéndolos a los proveedores. Actualmente, están involucrados varios pasos, incluido el desmontaje y la extracción manual. Por lo tanto, desarrollar un proceso más simple y económico es importante para lograr un mayor reciclaje en el futuro.
Vista general del proceso
1. Se agrega un material de cementación y arrabio al motor, que luego se calienta a por lo menos 1.400 C y comienza a derretirse.
2. Se agrega óxido de hierro para oxidar los minerales raros en la mezcla fundida.
3. Se agrega a la mezcla fundida una pequeña cantidad de fundente a base de borato, que es capaz de disolver óxidos de piedras o minerales raros, incluso, a bajas temperaturas y recuperarlos de manera altamente eficiente.
4. La mezcla fundida se separa en dos capas líquidas, con la capa de óxido fundido (escoria) que contiene los minerales raros flotando hacia la parte superior y la capa de aleación de hierro-carbono (Fe-C) de mayor densidad hundiéndose hacia el fondo.
5. A continuación, los minerales raros se recuperan de la escoria.
Las pruebas han demostrado que este proceso puede recuperar el 98% de los minerales raros de los motores. Este método también reduce el proceso de recuperación y el tiempo de trabajo en aproximadamente un 50% en comparación con el método actual porque no es necesario desmagnetizar los imanes, ni quitarlos y desmontarlos.
En el futuro, Waseda y Nissan continuarán sus pruebas en instalaciones a gran escala con el objetivo de desarrollar aplicaciones prácticas, y Nissan recolectará motores de vehículos electrificados que se están reciclando y continuará desarrollando su sistema de reciclaje.
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