نحوه بازیافت موتورهای خاکی کمیاب توسعه کیفی معدن شهری

اهمیت توسعه معادن شهری برای بهبود کیفیت در بازیافت موتورهای خاکی کمیاب

در حالی که منابع طبیعی زمین به طور فزاینده ای در حال کاهش است، "منبع" منحصر به فرد زباله های شهری همچنان در حال رشد است و شهرها به بزرگترین مکان های غنی از منابع در جامعه بشری تبدیل شده اند. منابع استخراج شده از زمین در شهرها در قالب کالاهای تولیدی بسیار متنوعی گرد هم می آیند و بقایایی که در پایان فرآیند مصرف وجود دارد، شهرها را به نوع دیگری از «معدن» تبدیل کرده است. بر اساس داده‌های منتشر شده توسط سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده (USGS) در سال 2023، ذخایر خاکی کمیاب چین 35.2 درصد از کل جهان، معدنکاری 58 درصد و مصرف خاک‌های کمیاب 65 درصد از کل جهان را به خود اختصاص داده است. در هر سه جنبه در جهان اول است. چین بزرگترین تولید کننده، صادرکننده و اعمال کننده خاک های کمیاب در جهان است و موقعیت غالبی را به خود اختصاص داده است. تعداد زیادی از محصولات خاکی کمیاب در تمام جنبه های کاربردهای صنعتی نفوذ کرده اند. داده‌های موسسه تحقیقات صنعتی Huajing نشان می‌دهد که مواد مغناطیسی دائمی خاکی کمیاب بیش از 42 درصد از مصرف خاک‌های کمیاب چین در سال 2023 را به خود اختصاص داده‌اند، که اکثریت قریب به اتفاق این مواد برای وسایل نقلیه با انرژی جدید و خودروهای دو چرخ برقی استفاده می‌شود.

معادن شهرداری دارای انواع گوناگون، منابع فراوان، ذخایر گسترده و عیار بالایی هستند که قابل مقایسه با معادن طبیعی نیست. بر اساس گزارش سازمان ملل متحد "تشخیص زباله های الکترونیکی جهانی 2020"، کل زباله های الکترونیکی جهانی در سال 2019 به 53.6 میلیون تن رسید که 82.6 درصد بدون بازیافت دور انداخته یا سوزانده شدند. پیش بینی می شود که زباله های الکترونیکی جهانی در سال 2030 به 74.7 میلیون تن برسد. موتورهای خاکی کمیاب زباله در وسایل نقلیه انرژی جدید و وسایل نقلیه الکتریکی دو چرخ (شامل موتور سیکلت های برقی، دوچرخه های برقی، اسکوترهای برقی) حاوی مواد خام با خلوص بالا هستند که غنی از سنگ معدن، عیار و محصولات خاکی کمیاب هستند که با خاک های کمیاب قابل مقایسه هستند. آنها نشان دهنده معادن شهر خاکی کمیاب واقعی هستند. خاک‌های کمیاب، به عنوان یک منبع تجدید ناپذیر، اهمیت استراتژیک قابل توجهی برای بازیابی و بازیافت مؤثر توسعه اقتصادی جهانی دارند.

بر اساس گزارش EVTank، یک سازمان تحقیقات بازار، کل محموله جهانی دوچرخ برقی در سال 2023 به 67.4 میلیون دستگاه رسید. چین 81.9 درصد از فروش جهانی دو چرخ برقی، اروپا 9.2 درصد و سایر مناطق 8.9 درصد از فروش جهانی را به خود اختصاص داده است. ٪. تا پایان سال 2023، مالکیت خودروهای دو چرخ برقی چین به حدود 400 میلیون نفر رسید و کشورهای در حال توسعه مانند ویتنام، هند و اندونزی نیز مالکیت قابل توجهی از خودروهای دو چرخ برقی داشتند. خودروهای انرژی جدید جهانی در دو سال گذشته با فروش به حدود 10 میلیون دستگاه در سال 2022 و 14.653 میلیون دستگاه در سال 2023 رسیده است. فروش جهانی مالکیت جهانی خودروهای انرژی نو در سال 2023 به حدود 400 میلیون دستگاه رسیده است که 40 میلیون دستگاه خودروهای انرژی نو هستند. پیش‌بینی می‌شود که بین سال‌های 2023 و 2035 با نرخ متوسط ​​سالانه 23 درصد رشد کند و در سال 2030 به 245 میلیون واحد برسد و در سال 2035 به 505 میلیون واحد افزایش یابد. شتاب رشد سریع است. بر اساس گزارش انجمن خودروسازان اروپا (EAMA)، در سال 2023، 3.009 میلیون خودروی سواری با انرژی نو در 31 کشور اروپایی ثبت شد که نسبت به سال قبل 16.2 درصد افزایش نشان می دهد، با ضریب نفوذ خودروهای انرژی جدید 23.4 درصد. . اتحاد برای نوآوری خودرو (AAI) گزارش داد که فروش خودروهای سبک انرژی جدید ایالات متحده در سه فصل اول سال 2023 به 1.038 میلیون دستگاه رسیده است که نسبت به سال گذشته 59 درصد افزایش داشته است. داده‌های موسسه تحقیقات نقطه شروع (SPIR) پیش‌بینی می‌کند که میانگین ضریب نفوذ جهانی وسایل نقلیه جدید انرژی در سال 2030 به 56.2 درصد خواهد رسید، با ضریب نفوذ خودروهای انرژی جدید چین به 78٪، اروپا 70٪، ایالات متحده به 52٪ و سایر کشورها. 30 درصد شهرهایی با معادن شهری وجود دارند که تمام نمی‌شوند و توسعه معادن شهری خاکی کمیاب برای بهینه‌سازی محیط زیست محیطی، به دست آوردن قدرت جهانی قیمت‌گذاری خاک‌های کمیاب و ارتقای توسعه باکیفیت اقتصاد جهانی اهمیت بلندمدت دارد. .

در سطح جهانی، بازار بازیافت موتورهای خاکی کمیاب استفاده شده دارای پتانسیل قابل توجهی است. بر اساس گزارش سازمان تحقیقات بازار SNE Research، پیش‌بینی می‌شود که تعداد خودروهای با انرژی جدید در سراسر جهان از 560000 دستگاه در سال 2025 به 4.11 میلیون دستگاه در سال 2030، 17.84 میلیون خودرو در سال 2035 و 42.77 میلیون دستگاه در سال 2040 افزایش یابد.

(1) تسریع انتقال به رنگ سبز، دایره ای و کم کربن.

استفاده از منابع سنتی شامل جریان یک طرفه منابع از فرآیند تولید به پیوند مصرف و در نهایت به هدر رفتن است. تئوری اقتصاد دایره ای با تبدیل این جریان یک طرفه به یک چرخه دو طرفه، رویکرد جدیدی را برای استفاده از منابع معرفی می کند. توسعه معادن شهری روش سنتی دستیابی به منابع را به چالش می کشد و یک چرخه معمولی دو طرفه را نشان می دهد. با بازیافت زباله، نه تنها زباله ها را کاهش می دهد و منابع را افزایش می دهد، بلکه فرصت های جدیدی را برای توسعه شهری از طریق فرآیند کاهش و ارتقا ایجاد می کند.

معادن طبیعی به دلیل محدودیت منابع و فشار محیطی، مقدار قابل توجهی زباله تولید می کنند. در مقابل، توسعه معادن شهری با رشد سریع، خلوص بالا و کم هزینه نه تنها نیاز به اکتشاف، استخراج معادن و احیای زمین را از بین می برد، بلکه تولید زباله را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. این تغییر مدل رشد خطی سنتی «معدن-ذوب- تولید-ضایعات» را به مدل توسعه دایره ای «منابع-محصولات-ضایعات-منابع تجدیدپذیر» تغییر می دهد. افزایش حجم خودروهای برقی اسقاط شده و خودروهای دو چرخ برقی سالانه به رشد ذخایر معادن شهری کمیاب کمک می کند. بازیافت این معادن خاکی کمیاب با اصول توسعه سبز، مانند حفاظت از منابع، کاهش مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست هماهنگ است.

(2) بازیافت برای حفظ منابع استراتژیک

چگونگی تحقق بازیافت منابع معدنی استراتژیک بر توسعه بلندمدت اقتصاد جهانی تأثیر دارد. عیار فلزات، فلزات گرانبهای کمیاب و منابع خاکی کمیاب در معادن شهری ده ها یا حتی صدها برابر بیشتر از کانسنگ های طبیعی است. محصولات خاکی کمیاب به دست آمده از معادن شهری، مراحل استخراج، بهره‌برداری، ذوب و جداسازی کانه‌های خاکی کمیاب را حفظ می‌کند. فرآیند ذوب سنتی خاکهای کمیاب به مهارت و هزینه بالایی نیاز دارد. توسعه معادن شهری برای استخراج خاک‌های کمیاب و محصولات فولادی مغناطیسی خاکی کمیاب از وسایل نقلیه با انرژی جدید و دو چرخ برقی با هزینه کم برای حفاظت از منابع جهانی معادن خاکی کمیاب و حفظ توسعه اقتصادی بین‌المللی از اهمیت راهبردی برخوردار است.

یک موتور خودروی دو چرخ برقی متوسط ​​به 0.4-2 کیلوگرم آهنرباهای خاکی کمیاب و 0.1-0.6 کیلوگرم عناصر پرازئودیمیوم نیاز دارد. چین سالانه بیش از 60 میلیون وسیله نقلیه برقی دو چرخ را از بین می برد که از آنها می توان تقریباً 25000 تن آهنرباهای خاکی کمیاب به ارزش حدود 10 میلیارد یوان را بازیابی کرد. بازیابی همچنین شامل 7000 تن عناصر خاکی کمیاب پرازئودیمیم و نئودیمیم به ارزش 2.66 میلیارد یوان (براساس قیمت اکسید پراسئودیمیم-نئودیمیم 38 میلیون یوان/تن تا اول جولای 2024) است. هر موتور محرک خودرو انرژی جدید معمولاً به حدود 25 کیلوگرم آهنرباهای خاکی کمیاب، 6.25 کیلوگرم پرازئودیمیم و نئودیمیم و 0.5 کیلوگرم دیسپروزیم نیاز دارد. 560000 وسیله نقلیه با انرژی جدید که پیش بینی می شود در سال 2025 از رده خارج شوند، حاوی 12500 تن آهنرباهای خاکی کمیاب، 3500 تن پرازئودیمیم و نئودیمیم به ارزش 1.33 میلیارد یوان و 250 تن دیسپروزیم به ارزش 6.5 میلیون یوان (به ارزش 4.5 میلیون دلار) خواهند بود. اکسید دیسپروزیم در 1.87 میلیون یوان تا 1 ژوئیه 2024). این نشان دهنده بیشترین مقدار آهنرباهای خاکی کمیاب در سطح جهان است. در سال 2023، چین هدف کنترل کل استخراج معادن خاکی کمیاب 255000 تن را با پتانسیل از بین بردن و بازیابی 30 تا 40 درصد عناصر خاکی کمیاب از دو چرخ برقی و وسایل نقلیه انرژی جدید، معادل حجم استخراج کنونی در چین تعیین کرد. معادن خاکی کمیاب

پیش بینی می شود که 42.77 میلیون خودروی انرژی جدید که در سال 2040 اسقاط می شوند، حاوی 1.07 میلیون تن آهنرباهای خاکی کمیاب، 267000 تن عناصر پرازئودیمیم-نئودیمیم و 21400 تن عناصر دیسپروزیم باشند. این مقدار به طور قابل توجهی بیشتر از کل محصولات خاکی کمیاب جدا شده از حجم استخراج معادن خاکی کمیاب جهانی است. این توسعه به طور جامع به هدف حفظ منابع استراتژیک تجدیدناپذیر دست خواهد یافت.

(1) افزایش سلامت و رفاه مردم

شهر دوستدار طبیعت مدلی برای حفاظت از محیط زیست کم کربن است. با این حال، واقعیت زباله های اطراف شهر و دفع خودروهای برقی مستعمل که حاوی مواد مضر برای محیط زیست و بدن انسان هستند، همچنان نگران کننده است. این موضوع کیفیت زندگی افراد را تحت تاثیر قرار می دهد. توسعه معادن شهری نه تنها خطرات زباله برای محیط زیست و بدن انسان را از بین می برد، بلکه سلامت و ایمنی اکولوژی شهری را تضمین می کند. علاوه بر این، تحقق همزیستی هماهنگ بین انسان و طبیعت را تسریع می بخشد.

2. معضلات پیش روی توسعه معادن شهری

سبز کردن و کربن زدایی از توسعه اقتصادی و اجتماعی جنبه های کلیدی توسعه با کیفیت بالا است. چین سیاست ها و اقدامات متعددی را برای توسعه معادن شهری تدوین کرده است. همچنین مدیریت زباله های جامد شهری و آلاینده های جدید را به طور جامع و از طریق کانال های مختلف با سازماندهی نمایشگاه های معادن شهری و رویدادهای دیگر ارتقا داده است. چین بازیافت گسترده معادن شهری خاکی کمیاب و همچنین کاهش کمی و استفاده از منابع را ترویج کرده است. با این حال، هنوز چالش های زیادی برای اجرای یک استراتژی حفاظت جامع و ترویج استفاده اقتصادی و فشرده از منابع وجود دارد.

(1) توجه ناکافی به توسعه معادن شهری

استخراج معادن متعارف توسط شرکت های معدنی در مناطق معدنی خاص انجام می شود و توزیع منابع در معادن شهری به طور قابل توجهی غیرمتمرکز است. اینرسی باعث شده است که اکثر شرکت ها بر کاهش تعداد معادن طبیعی تمرکز کنند و در تحقیقات و توسعه فناوری های جدید پرهزینه سرمایه گذاری کنند. بیشتر منابع معدنی قابل استفاده جهان دیگر زیرزمینی نیستند، بلکه در سطح زمین به شکل «قبرهای خودرویی»، «قبرهای فولادی»، «زباله‌های الکترونیکی» و سایر زباله‌ها انباشته شده‌اند. معادن شهری و معادن سنتی اشکال بسیار متفاوتی از استخراج هستند. استخراج معادن دیگر مربوط به چاه های معدن زیرزمینی و حفاری نیست، بلکه مربوط به خرد کردن محصولات زائد، طبقه بندی و استخراج فلزات، پلاستیک ها و سایر مواد قابل بازیافت است در دسترس است، اما شناخت ارزش واقعی این معادن و اهمیت استخراج می تواند منجر به بهره برداری همه جانبه توسط بنگاه ها شود، با این حال، بسیاری از شرکت ها ارزش و اهمیت استخراج این معادن شهری را درک نمی کنند باید مبنای ایدئولوژیکی برای توسعه باکیفیت اقتصاد جهان باشد.

● شبکه های حمل و نقل و دفع ناکافی

معادن شهرهای معدنی بدون مجوز دولت برای تعیین محدوده و مدت معدن. در نتیجه، جمع‌آوری، طبقه‌بندی، حمل و نقل و دفع زباله‌ها به طور مستقیم بر ثبات عرضه مواد خام شرکت تأثیر می‌گذارد. فناوری ناکافی برچیدن منجر به غفلت کسب‌وکارها از بازیافت محصولات موتور زباله می‌شود. برخی از شهروندان به دلیل نبود کانال‌های رسمی بازیافت، به فروش دوچرخه‌های برقی ضایعاتی به فروشندگان سیار متوسل می‌شوند و در نتیجه خریداران خصوصی به جمع‌آوران اصلی تبدیل می‌شوند. علاوه بر این، بازیافت ضایعات لوازم برقی، هفت نوع زباله، و برچیدن و بازیافت خودروهای قراضه به دلیل اتکای زیاد به فناوری‌های جدید، نیازمند صلاحیت‌های مناسب است. بدیهی است که افزایش آگاهی عمومی، تقویت سیستم بازیافت و بهبود استانداردسازی شرکت برای رسیدگی به موضوع موجودیت های بازیافت پراکنده حیاتی است.

3. ایده های نوآورانه برای توسعه معادن شهری

ارزش توسعه معادن شهری هم به ذخیره فعلی زباله و هم به افزایش و نرخ رشد آتی بستگی دارد. تا پایان سال 2021، 17 شهر در جهان با جمعیت بیش از 10 میلیون نفر، 113 شهر در چین با جمعیت بیش از یک میلیون نفر وجود خواهد داشت. موجودی خودروهای با انرژی نو و میزان خودروهای اسقاط شده به طور همزمان رشد خواهند کرد. بنابراین، ادامه اکتشاف و نوآوری برای تقویت توسعه معادن شهری و ارتقای توسعه با کیفیت بسیار ضروری است.

● حمایت از سیاست و مدیریت علمی

چین به عنوان مصرف کننده وسایل نقلیه انرژی جدید و دو چرخ برقی، هدف توسعه معادن شهری را برای خدمت به جامعه، صنعت و بشر محقق می کند. این دستاورد از حمایت سیاستی در سطح ملی، نظام جامع قوانین و مقررات و ضرورت مدیریت علمی جدایی ناپذیر است. در سال 1976، ایالات متحده قانون دفع زباله جامد را تدوین و تصویب کرد و در سال 1989، کالیفرنیا قانون جامع مدیریت زباله را تصویب کرد. از طریق سیاست های سختگیرانه و اقدامات نظارتی، ارزش خروجی صنعت انرژی تجدیدپذیر ایالات متحده به صنعت خودرو نزدیک شده است. درس گرفتن از تجربیات دیگران و اتخاذ مفاهیم مدیریتی پیشرفته می تواند انگیزه شرکت را افزایش دهد. سیاست‌های مطلوب می‌تواند انگیزه نوآوری فن‌آوری، استفاده از مواد جدید در طراحی محصولات سازگار با محیط‌زیست و در نهایت کاهش منبع باشد. تشدید کمپین های آگاهی عمومی، ترویج شیوه های مصرف مقرون به صرفه و بهبود نرخ بازیافت زباله بسیار مهم است. علاوه بر این، افزایش سرمایه گذاری در زمینه تحقیق و توسعه فناوری دفع زباله، تشویق سرمایه گذاری های خصوصی و خارجی و اجرای اقدامات مختلف می تواند توسعه معادن شهری را که جزء حیاتی توسعه پایدار است، تسریع بخشد.

(2) مفهوم توسعه سبز توسعه فن آوری های جدید را هدایت می کند.

رویکرد توسعه سبز نشان دهنده تغییر قابل توجهی در پارادایم توسعه است، جایی که منابع، حفاظت از محیط زیست و سایر محدودیت ها به عنوان نیروهای محرکه نوآورانه برای استخراج معادن شهری عمل می کنند. همچنین مواد کمیاب، سخت برای پالایش و با ارزش را هم فرصت و هم چالش می داند. نوآوری مستقل شرکت ها کلید دستیابی به توسعه با کیفیت بالا است، زیرا آنها از مفهوم نوآوری منابع محدود و بازیافت نامحدود استقبال می کنند. با پرداختن به چالش‌های بازیافت و بهره‌گیری از نوآوری‌های فناوری، تجهیزات و فرآیند، شرکت‌ها می‌توانند پتانسیل عناصر خاکی کمیاب و تولید مجدد تصفیه شده را باز کنند. این رویکرد از طریق چرخه های متعدد استفاده مجدد، تقویت پیشرفت های علمی و فناوری در صنعت و تقویت رقابت اصلی، جان تازه ای به مواد زائد می بخشد.

(3) توسعه چرخه زندگی کامل، زنجیره صنعت کامل

توسعه معادن شهری ارتباط تنگاتنگی با چرخه زندگی زباله دارد. محصولات در تمدن صنعتی نمی توانند از سرنوشت "از گهواره تا گور، تکمیل چرخه حیات از منابع معدنی، تولید محصول، فروش، استفاده و حذف شدن به عنوان ضایعات جلوگیری کنند. در دوره تمدن زیست محیطی، توسعه بازیافت سبز می تواند تبدیل شود. پوسیدگی به یک تبدیل معجزه آسا از طریق روش تجزیه و تحلیل جریان مواد درونی و بیرونی چرخه مواد خروجی، جهت جریان زباله را می توان از "گور" به "گهواره" منتقل کرد سرنوشت "گهواره تا گور" تولدهای چندگانه از گهواره تا گهواره. از طریق پلتفرم «اینترنت + بازیافت» می توان به ارتباط موثر سه حلقه اصلی تولید زباله، جمع آوری زباله و بازیافت زباله دست یافت. با توسعه کل چرخه زندگی طراحی سبز، تولید سبز، فروش سبز، بازیافت سبز و تصفیه، نوآوری کل زنجیره صنعتی از جمله مرتب سازی و برچیدن، پیش تصفیه و پردازش، بازیافت مواد و ساخت مجدد را محقق می کند.

(4) ایفای نقش یک رهبر نمونه

توسعه معادن شهری خاکی کمیاب می تواند باعث کاهش ظرفیت و توسعه سبز کل اقتصاد در جنبه های مختلف، مانند حفاظت از محیط زیست و استفاده مجدد از منابع شود. همچنین می تواند توسعه با کیفیت بالا را از طریق اصلاحات ساختاری در سمت عرضه پیش ببرد. نشان دادن و رهبری مثبت در تقویت شبکه‌سازی سیستم بازیافت، منطقی‌سازی زنجیره صنعتی، افزایش استفاده از منابع، فناوری و تجهیزات پیشرو، اشتراک زیرساخت‌ها، متمرکز کردن درمان حفاظت از محیط زیست، و استانداردسازی عملیات و مدیریت اهمیت قابل توجهی دارد. شرکت‌های پیشرو می‌توانند کل صنعت معدن شهری را به سمت شیوه‌های باکیفیت بالا، هوشمند، ایمن، پاک و کارآمد هدایت کنند.

(این مقاله توسط گروه متخصص Sichuan Yuanlai Shun New Rare Earth Materials Co., Ltd., Zeng Zheng و Song Donghui با استناد به مقاله "چگونه توسعه معدن شهری را با کیفیت بالا بسازیم توسط Zhu Yan و Li Xuemei تکمیل شده است. از دانشکده محیط زیست در دانشگاه رنمین چین.)