المستقبل المدعوم من مصادر الطاقة المتجددة ليس في الأفق البعيد ، بل في الساعات الأولى.
يأتي هذا الفجر الجديد من الوعي العالمي بالتأثيرات البيئية لمزيج الطاقة الحالي ، الذي يعتمد بشكل كبير على الوقود الأحفوري وانبعاثات غازات الدفيئة المرتبطة به.
توفر تقنيات مثل الرياح والطاقة الشمسية والبطاريات بدائل متجددة ونظيفة وتقود الطريق للانتقال إلى الطاقة النظيفة. ومع ذلك ، كما هو الحال مع كل تحول للطاقة ، لا توجد تقنيات جديدة فحسب ، بل أيضًا متطلبات مادية جديدة.
النحاس: قطعة رئيسية من اللغز
سيكون هذا التحول في الطاقة مكثفًا للمعادن وسيتطلب معادن مثل النيكل والليثيوم والكوبالت. ومع ذلك ، يبرز أحد المعادن على أنه مهم بشكل خاص ، وهو النحاس.
إنفوغراف اليوم يأتي إلينا من جمعية تنمية النحاس ويحدد الدور الخاص للنحاس في توليد الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة والسيارات الكهربائية.
لماذا النحاس؟
يحتوي المعدن الأحمر على أربع خصائص رئيسية تجعله مثاليًا لانتقال الطاقة النظيفة.
- الموصلية
- ليونة
- الكفاءة
- قابلية إعادة التدوير
هذه الخصائص هي التي تجعل من النحاس مادة مهمة لتكنولوجيا الرياح والطاقة الشمسية ، وتخزين الطاقة ، والسيارات الكهربائية.
هذا هو السبب أيضا ، وفقا ل ثينك كوبر، فإن توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية والرياح يستخدم النحاس أربع إلى ست مرات أكثر من مصادر الوقود الأحفوري.
النحاس في الريح
يمكن أن يحتوي التوربين الهوائي الذي تبلغ سعته 4.7 ميجاوات على ما يصل إلى 53 طن من النحاس مع 24 ٪ من هذا الطلب يأتي من الكبل والأسلاك ، و 4 ٪ من مكونات التوربين / توليد الطاقة ، و 19 ٪ من المحولات ، و XNUMX ٪ من محولات التوربينات.
يزيد استخدام النحاس بشكل كبير عند الخروج من الشاطئ. وذلك لأن مزارع الرياح البرية تستخدم حوالي 7,766 رطلًا من النحاس لكل ميغاواط ، بينما يستخدم تركيب الرياح البحرية 21,068،XNUMX رطلًا من النحاس لكل ميغاواط.
إنها كابلات مزارع الرياح البحرية لتوصيلها ببعضها البعض ولتوصيل الطاقة التي تمثل الجزء الأكبر من استخدام النحاس.
النحاس في الطاقة الشمسية
يمكن أن تحتوي أنظمة الطاقة الشمسية على حوالي 5.5 طن من النحاس لكل ميغاواط. يوجد النحاس في المبادلات الحرارية للوحدات الحرارية الشمسية وكذلك في الأسلاك والكابلات التي تنقل الكهرباء في الخلايا الشمسية الكهروضوئية.
تتوقع Navigant Research أن 262 جيجاوات من التركيبات الشمسية الجديدة بين 2018 و 2027 في أمريكا الشمالية ستتطلب 1.9 مليار رطل من النحاس.
النحاس في تخزين الطاقة
هناك طرق عديدة لتخزين الطاقة ، ولكن كل طريقة تستخدم النحاس. على سبيل المثال ، تحتوي بطارية ليثيوم أيون على 440 رطل من النحاس لكل ميغاواط وبطارية تدفق 540 رطل من النحاس لكل ميغاواط.
تربط الأسلاك والكابلات النحاسية بين توليد الطاقة المتجددة وتخزين الطاقة ، بينما يساعد النحاس الموجود في مفاتيح المحولات في توصيل الطاقة بالجهد الصحيح.
في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، تم الإعلان عن تشغيل 5,752،XNUMX ميجاوات من طاقة الطاقة وتشغيلها.
النحاس في المركبات الكهربائية
النحاس في صميم القلب السيارة الكهربائية (EV). وذلك لأن EVs تعتمد على النحاس لفائف المحرك التي تقود المحرك.
كلما زادت السيارة الكهربائية ، زادت الحاجة إلى النحاس ؛ تحتوي السيارة التي تعمل بمحرك احتراق داخلي على حوالي 48 رطلاً ، ويحتاج الهجين إلى 88 رطلاً ، بينما تستخدم السيارة الكهربائية التي تعمل بالبطاريات 184 رطلاً.
بالإضافة إلى ذلك ، ستكون كابلات محطات شحن السيارات الكهربائية مصدرًا آخر للطلب على النحاس.
مستقبل النحاس
يخلق التقدم في التقنيات متطلبات مادية جديدة.
لذلك ، لا ينبغي أن يكون مفاجئًا أن الانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة سيخلق طلبًا على العديد من المعادن - والنحاس سيكون معدنًا مهمًا لعصر الطاقة الجديد.
المصدر: https://www.visualcapitalist.com/new-energy-era-critical-minerals-us-national-security/
