Metale rzadkie w fotowoltaice
W tym artykule postaramy się wyjaśnić czym są metale rzadkie i gdzie możemy je spotkać.
Rzadkie pierwiastki ziem, zwane REE, odgrywają kluczową rolę w branży odnawialnych źródeł energii, ponieważ są wykorzystujemy je w turbinach wiatrowych i silnikach elektrycznych pojazdów.
REE składają się z 17 pierwiastków ziem rzadkich, w tym lantanowców, itru i skandu. Nieodym, prazeodym, dysproz i do pewnego stopnia terb wykorzystujemy w magnesach trwałych, które zasila generatory turbin wiatrowych. Turbina wiatrowa o mocy 6 MW zawiera około 4 tony magnesów trwałych ziem rzadkich, w tym magnesy neodymowe, dysprozowe i prazeodymowe, które również wykorzystujemy w silnikach pojazdów elektrycznych. Każdy pojazd elektryczny zawiera około 1-2 kg magnesów z REE.
Metale rzadkie w fotowoltaice są często spotykane.
Metale rzadkie a drobne metale
W przeciwieństwie do sektorów energii wiatrowej i samochodów elektrycznych, przemysł fotowoltaiczny nie jest uzależniony od rzadkich pierwiastków ziem. Zamiast tego, panele słoneczne wykorzystują szereg drobnych metali, takich jak krzem, ind, gal, selen, kadm i tellur. Metale te, zwane czasami metalami rzadkimi, są produktami ubocznymi rafinacji metali nieszlachetnych, takich jak miedź, nikiel i cynk.
Panele słoneczne zawierają materiały półprzewodnikowe, które absorbują światło i przekształcają je w prąd elektryczny. Krzem jest dominującym metalem półprzewodnikowym stosowanym w panelach słonecznych.
Perowskity
Ogniwa perowskitowe są jednym z najbardziej obiecujących osiągnięć w tej dziedzinie. Perowskity to związki tlenku wapniowo-tytanowego lub innych materiałów, które posiadają taką samą strukturę krystaliczną.
Związki organiczne stosujemy również w fotowoltaice. Pozwalamy na tworzenie przezroczystych lub kolorowych paneli słonecznych, które wykorzystamy do różnych materiałów, w tym elastycznego plastiku.
Metale rzadkie w fotowoltaice
W dzisiejszych czasach ekologia staje się coraz bardziej popularna i istotna dla każdej osoby. Odnawialne źródła energii są coraz bardziej popularne i coraz częściej je szanujemy. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na energię odnawialną, rośnie również popyt na metale rzadkie. Te specjalne pierwiastki odgrywają kluczową rolę w produkcji urządzeń energetycznych, takich jak turbiny wiatrowe i pojazdy elektryczne.
Czym są metale rzadkie?
Metale rzadkie to grupa pierwiastków z grupy lantanowców, które odgrywają ważną rolę w przemyśle OZE. Są to pierwiastki ziem rzadkich, które obejmują szereg lantanowców, itru i skandu. Występuje ich 17 w układzie okresowym.
Metale rzadkie w przemyśle wiatrowym
Magnesy neodymowe, dysproz-owe i prazeodym-owe stosujemy w silnikach pojazdów elektrycznych i turbinach wiatrowych. Turbina wiatrowa o mocy 6 MW zawiera blisko 4 tony magnesów trwałych ziem rzadkich. Dzięki zastosowaniu magnesów neodymowych, dysproz-owych i prazeodym-owych, generatory turbin wiatrowych są mniejsze i bardziej wydajne.
Metale rzadkie w przemyśle samochodów elektrycznych
Każdy samochód elektryczny zawiera około 1-2 kg magnesów ziem rzadkich. Magnesy te stosujemy w silnikach, aby zapewnić skuteczniejsze przekazywanie energii. Neodym, prazeodym, dysproz i terb również stosujemy w bateriach samochodów elektrycznych.
Metale drugorzędne w przemyśle fotowoltaicznym
W przeciwieństwie do przemysłu wiatrowego i samochodów elektrycznych, przemysł fotowoltaiczny nie jest uzależniony od materiałów ziem rzadkich. W ogniwach słonecznych wykorzystuje się metale drugorzędne, takie jak krzem, ind, gal, selen, kadm i tellur. Są to produkty uboczne rafinacji metali nieszlachetnych, takich jak miedź, nikiel i cynk.
Krzem w panelach słonecznych
Krzem jest dominującym metalem półprzewodnikowym stosowanym w ogniwach słonecznych. Ogniwa fotowoltaiczne zawierają materiały półprzewodnikowe, które pochłaniają światło i przekształcają je w prąd elektryczny.