От технологической революции к прорыву в энергетике
Электродвигатели не только сослужили добрую службу человеку – они существенно приблизили переход на возобновляемые источники энергии. Благодаря им мы получили возможность производить множество устройств, для работы которых не нужны уголь или нефть. Нет никаких сомнений, что вскоре электромоторы полностью заменят обычные двигатели внутреннего сгорания. Их уже вовсю используют в судостроении, в самолете на солнечной энергии Solar Impulse, при запуске космических спутников и зондов и, наконец, в электромобилях, которые постепенно приходят на смену машинам с традиционным бензиновым или дизельным мотором [66] Электромобили таких автопроизводителей, как Toyota, Nissan, Mitsubishi, General Motors, Peugeot, Citroën и BMW, содержат магниты, использующие редкие металлы. Однако такие модели, как французский Renault Zoé (с синхронным роторным двигателем) и американская Tesla (с короткозамкнутым роторным двигателем), смогли обойтись без них, но при этом их двигатели являются более тяжелыми и громоздкими. (По итогам встречи с Филиппом Дегобером (Philippe Degobert), директором магистратуры электромобилей в Национальной высшей школе искусств и ремесел в Париже, 2017.)
. Двигатель электромобиля работает от электрической батареи, которая дает необходимый заряд для работы электромагнитов. Кроме того, редкие металлы бывают нужны и просто для получения электричества: они используются в роторах ветрогенераторов [67] В 2016 году 70 % моделей крупных ветрогенераторов использовали электромагниты на базе редких металлов (такие как Vestas V164, Adwen AD-180 и ADS-135, Siemens SWT 8.0, General Electric Haliade 6 MW, Ming Yang SCD 6.0, и наконец Dong Fang/Hyundai 5.5 MW). Немецкий производитель ветрогенераторов Enercon предпочел схему с независимым возбуждением кольцевого генератора, так как это позволило отказаться от электромагнитов постоянного тока. Таким образом, электричество производится с помощью магнитного поля и энергии ветра. (По итогам встречи с Филиппом Дегобером, директором магистратуры электромобилей в Национальной высшей школе искусств и ремесел в Париже, 2017.) См. также Analyse du marché, des emplois et du futur de l’éolien en France, Observatoire de l’éolien, 09/2017.
, а также преображают энергию солнца в электрический ток с помощью фотогальванических панелей [68] Обычно такие солнечные панели состоят из фотоэлементов, в состав которых входят медь, индий, галлий и селен.
. Поскольку такие солнечные батареи преобразуют энергию, практически не загрязняя окружающую среду ни во время их производства, ни в ходе их работы, они позволяют нам мечтать о мире будущего, в котором не будет вредных атомных электростанций.
И это только начало [69] По словам Джона Ормерода (John Ormerod), специалиста по электромагнитам и создателя консалтинговой фирмы JOC LLC, «большинство электромоторов, работающих в настоящее время, имеют асинхронный принцип действия и поэтому не используют электромагниты, содержащие редкие металлы. Такие моторы, применяемые в частности в нагревательных устройствах, вентиляторах и кондиционерах, относительно дешевы, но малоэффективны. С другой стороны, промышленное производство более высокопроизводительных электродвигателей требует использования электромагнитов на основе редких металлов, например когда речь идет об электромобилях и некоторых ветрогенераторах. Увеличение спроса на электромобили приведет в дальнейшем к растущему использованию электромагнитов, содержащих редкие металлы». (Интервью с Джоном Ормеродом в JOC LLC, 2017.)
, так как редкие металлы обладают и другими полезными химическими, каталитическими и оптическими свойствами, которые делают их незаменимыми для использования в «зеленых» технологиях. Для их подробного описания нам понадобилась бы еще одна книга. Поэтому перечислим лишь основные достоинства редких металлов: их применяют в каталитических нейтрализаторах выхлопной системы автомобиля для снижения вредных выбросов, в энергосберегающих лампах [70] Речь идет о светодиодных лампах.
, для производства более легких и прочных материалов, и, наконец, для повышения энергоэффективности транспортных средств. Две тысячи лет назад евреи смогли пересечь Синайскую пустыню благодаря чудесной манне, упавшей на них с неба. Теперь же у нас появился другой рог изобилия (причем спасение приходит, наоборот, из-под земли), который дает нам ключи для решения многих экологических проблем. Для каждой задачи, помогающей сохранять нашу планету, имеется свой редкий металл. Нам как будто покровительствует некая добрая фея.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу