Ryan Melsert, anteriormente Tesla Staff Chemical Engineer e agora Chief Technology Officer (CTO) da American Battery Metals Corporations (ABML), recentemente deu uma entrevista no programa Juros Compostos no YouTube. Juros Compostos é hospedado pela Market Rebellion. Embora o vídeo inclua muito mais do que apenas a experiência de Ryan na Tesla, uma coisa interessante que ele compartilhou é como ele ajudou a projetar a Gigafactory da Tesla em Nevada e como seu trabalho na Tesla impactou sua vida e o levou até onde ele está agora.

Antes de mergulhar em como ele ajudou a projetar a Gigafactory da Tesla em Nevada, Ryan explicou sua formação, que é em engenharia química e mecânica e design de sistemas térmicos.

“Cerca de 10 anos atrás, eu estava trabalhando em um instituto de pesquisa de energia renovável na Carolina do Norte, e era uma grande plataforma onde era realmente independente de qual tipo de tecnologia de energia renovável foi desenvolvida, mas a plataforma realmente permitiu um design fundamental no quadro branco nível."

Ele observou que em laboratórios de desenvolvimento, sua equipe construiu amostras de sistemas em escala muito pequena, espaço de pilotagem maior e também projetos em escala de demonstração muito grande.

“Tínhamos uma grande baía de 30,000 pés quadrados de 70 pés de altura - nós construiríamos esses, você sabe, sistemas pré-comerciais. E dentro dessa infraestrutura, tive a sorte de ganhar um punhado de bolsas e prêmios do governo e da indústria privada lá. E um deles era para novos métodos de extração de lítio de águas residuais e salmouras geotérmicas, especificamente nos Estados Unidos. Então, esse foi um projeto de 2 anos que consegui trazer alguns parceiros e estava especificamente projetando e sintetizando esses novos tipos de absorbância selecionada para extrair lítio, e o tipo de recurso geotérmico que eu estava procurando estava na verdade no norte de Nevada. ”

Construindo a Gigafactory da Tesla em Nevada

Ryan destacou que estava nessa área desde 2015 e tinha seguido a Tesla como empresa durante seus estágios iniciais.

“Eles entraram em contato no início de 2015 porque esta bateria Gigafactory fora de Reno havia sido anunciada, mas realmente não tinha passado por uma inovação formal.”

Ele o descreveu como apenas uma ideia e um pedaço de sujeira. Na época, Tesla havia contratado uma grande empresa de engenharia externa para construir a Gigafactory, que surgiu com um design padrão e seguro e apontou como eles poderiam seguir em frente. A liderança de Tesla não gostou do plano.

“E a liderança de Tesla olhou para isso e odiou. Eles disseram que isso é muito convencional, isso é muito seguro, isso é, você sabe, uma espécie de cortador de biscoitos. E eles disseram em vez disso, vamos nos licenciar como nosso próprio empreiteiro geral. Vamos construir internamente nossa própria equipe de EPC e de construção de aquisições de engenharia e projetar toda a instalação a partir do zero. O próprio edifício, o layout do equipamento, os sistemas de utilidades muito grandes, o roteamento dos instrumentos - absolutamente tudo. Então, havia de 10 a 15 de nós trazidos naquela primeira onda na primavera de 2015. Sentamos em um trailer no deserto de Nevada e começamos a projetar absolutamente todos os aspectos da fábrica. ”

Por cerca de dois anos, Ryan trabalhou com a Tesla na construção de sua Gigafactory em Nevada. Ele o descreveu como o ciclo de vida completo, começando com um design em uma página em branco, passando para uma modelagem rigorosa de como os componentes poderiam funcionar juntos e, em seguida, trabalhando com fornecedores para fabricar os componentes grandes e entregá-los e instalá-los. Em seguida, eles passaram ao processo de comissionamento, trazendo o que era apenas um design em um quadro branco alguns meses antes.

“Foi um processo muito fortalecedor passar por isso. E para o lado da fabricação de células, muitas pessoas veem esses edifícios muito grandes - você sabe, Gigafactory é extremamente grande, é muito tangível - mas quando você realmente olha para operações de fabricação específicas, o que é recebido nesses tipos de edifícios são pós e materiais muito refinados que são então montados em células. Então, indo de pós a lamas a eletrodos revestidos a sistemas secos para prensar e cortar eletrodos a rolos a células a módulos a embalagens - toda a cadeia de suprimentos de manufatura acontece naquele único prédio.

“E estar atento a cada etapa desse processo durante anos realmente deu a mim e à minha equipe uma compreensão muito breve e fundamental sobre como as baterias são fabricadas. Todas as coisas que precisam dar certo para fabricar uma célula e, ainda mais importante, são todas as maneiras pelas quais isso pode dar errado. Quais são os mecanismos baseados na física para saber como todos os estágios desse processo de fabricação podem falhar e não funcionar corretamente? Então, agora, anos depois, estamos usando todas essas experiências de primeira mão neste sistema de reciclagem de bateria de íon-lítio para essencialmente fazer com que essas células da bateria se desfaçam; para fazê-los falhar por meio de todos os mecanismos que estávamos tentando evitar durante o processo de fabricação por vários anos. ”

Experiência de Ryan com a Divisão de Pesquisa e Desenvolvimento da Tesla

Outro tópico abordado por Ryan na entrevista foi como a reciclagem de baterias pode ficar suja. Ele falou do equívoco que a reciclagem é inerentemente limpa. Ele observou que é preciso esforço para projetar um processo com baixo impacto ambiental. O processo de manufatura reverso, que ele acabou de descrever, foi o que ele trabalhou durante seus primeiros dois anos na Tesla. 

“E é realmente assim que pegamos esses pacotes e módulos muito grandes que ainda estão eletricamente carregados; como podemos processá-los e como separamos e classificamos os componentes. Mas então, no final, uma vez que você vendeu muitos desses, você sabe, sucata de metais - o cobre, o alumínio, o aço, muitos tipos de plásticos misturados - o que sobra é essencialmente, você sabe, uma lama com alto teor de sólidos ou um bolo de filtro como você acabou de mencionar - geralmente referido como uma massa preta - contendo grandes quantidades de metais valiosos e grandes quantidades de materiais de valor muito baixo.

“Então, meu terceiro e quarto anos na Tesla, novamente depois de realmente colocar a Gigafactory em funcionamento e estável, fui capaz de passar para a divisão de P&D e formei um novo grupo dentro do conjunto de P&D. E acabei chamando-o de grupo de processamento de material de célula de bateria. Então, na Gigafactory, como mencionei, você realmente recebe esses pós refinados de cátodo e ânodo no prédio. Você realmente não se envolve muito antes disso. E quando você realmente monta a célula da bateria em si, apenas cerca de um quarto do custo total é de fabricação.

“Então, com a Gigafactory como exemplo, cerca de três quartos do custo de fabricação e da célula da bateria são gastos realmente na doca de carga. comprar esses materiais altamente refinados para simplesmente entrar na fábrica e depois serem montados. Então, naquele terceiro e quarto ano no grupo, formei uma divisão de P&D, pude sair e contratar sete ou oito engenheiros de P&D, a maioria Ph.D. engenheiros mecânicos químicos. Conseguimos construir nosso próprio laboratório de desenvolvimento de química úmida dentro da empresa. E em vez de apenas comprar esses materiais altamente refinados do mercado, começamos a receber amostras de minério bruto - salmouras brutas - de diferentes locais em todo o mundo. Esses eram locais de mineração subdesenvolvidos, onde havia grandes quantidades de material contendo lítio, cobalto e níquel, mas, até o momento, esses elementos não estavam sendo colhidos. ”

Esta é apenas uma pequena (bem, uma espécie de longa) prévia da entrevista real que Ryan deu em Compound Interests. Achei muito fascinante ver a Gigafactory em Nevada da perspectiva dele. Sua entrevista dá a todos nós uma visão da inovação da Tesla de dentro, tipo - de dentro da mente de um engenheiro e como aquele engenheiro ajudou a dar vida ao Gigafactory 1.

Você pode assistir a entrevista completa SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA.

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Fonte: https://cleantechnica.com/2021/05/03/designing-tesla-gigafactory-1-ryan-melsert-shares-his-experience-video/