Grafito: un papel importante en la revolución de los vehículos eléctricos

El grafito, un componente poco conocido de las baterías de iones de litio, está en auge gracias al impulso global de los combustibles fósiles y al compromiso con la energía limpia.

En diciembre de 2017, el presidente francés, Emmanuel Macron, anunció un compromiso innovador pero en gran parte simbólico para combatir el cambio climático: todas las licencias de perforación petrolera en Francia y sus territorios no se renovarán para 2040 y no se emitirá ninguna licencia. Francia no es un actor importante en el mercado de combustibles fósiles, pero significa que se requiere que más contaminadores hagan lo mismo.

El calentamiento global afectará con mayor dureza a los países del Sur global, con sequías en Filipinas y hambruna en India en los próximos años. La energía verde se está disparando para llenar el vacío del petróleo y el gas a medida que los combustibles fósiles son cada vez más controlados e instalados a nivel internacional.

A fines de 2017, Bloomberg News informó que uno de los seis automóviles nuevos que se venderán para 2025 se convertirá en un automóvil eléctrico, y el gigante de la industria China proporcionará una gran cantidad de subsidios gubernamentales a través de automóviles eléctricos para reducir las emisiones de carbono como una forma de frenar el cambio climático.

Es aquí donde los productores de grafito esperan frenar gradualmente los efectos relacionados con el cambio climático ayudando a crear baterías para vehículos libres de contaminación. "La demanda de grafito aumentará drásticamente en los próximos años a medida que la tendencia de los vehículos eléctricos crezca exponencialmente", dijo Thomas Yingling, director ejecutivo de Berkwoods Resources (TSXV: BKR) "

Compromisos internacionales con los vehículos eléctricos

Los gobiernos federales de todo el mundo han impuesto prohibiciones a los vehículos a gasolina y diésel, lo que ha impulsado la demanda de vehículos eléctricos. Además de la declaración francesa, hay otros países que se han posicionado para reducir el impacto de los automóviles en el medio ambiente. En el Reino Unido, por ejemplo, el objetivo del Gobierno es cumplir el objetivo del Acuerdo de París de lograr cero emisiones para todos los vehículos para 2050. Mientras tanto, en Noruega, se espera que todos los vehículos de pasajeros y camiones nuevos vendidos después de 2025 se conviertan en vehículos eléctricos. .

Estas reglas no son específicas del "mundo occidental". El gigante de la industria China está trabajando ahora para cumplir su objetivo de 12 km de vehículos eléctricos nuevos para todos los vehículos para 2020. Al mismo tiempo, ha desarrollado una política de vehículos eléctricos para todos los vehículos vendidos para 2030.

La tendencia hacia la implementación de políticas ambientales relacionadas con los automóviles está aumentando, y los países de todos los continentes establecen objetivos oficiales para las ventas de vehículos eléctricos. Tal mandato continuaría generando demanda en el mercado de vehículos eléctricos y tendría un impacto significativo en la demanda de materiales utilizados en baterías, incluido el grafito.

El papel del grafito en la revolución de los vehículos eléctricos

El litio es uno de los campeones más famosos de la revolución de los coches eléctricos y sus baterías dan un sobrenombre a los coches eléctricos. Pero el grafito es un componente vital y poco conocido en las baterías de iones de litio. De hecho, las baterías de iones de litio requieren más grafito que el litio, y algunas estimaciones alcanzan de 10 a 20 veces más. Yilongmasike dijo que el nombre de la batería se parece más a níquel-grafito porque el conjunto de la batería de litio solo representa 2 pulgadas de la batería terminada.

Estas innovaciones significan que las fuentes de energía alternativas, como las baterías de níquel-cadmio, se han eliminado debido a la excelente tecnología de iones de litio. Las baterías de iones de litio son más livianas, continúan cargándose por más tiempo a temperaturas extremas y funcionan mejor en el caso de los competidores de níquel-cadmio.

En estas baterías cada vez más populares, el grafito forma un electrodo negativo llamado ánodo. Los iones de litio se envían desde el ánodo al cátodo separando sus amortiguadores de electrolitos. Una vez que se invierte este proceso, el resultado es la corriente de un vehículo como TeslaModels. Las ventajas de utilizar grafito como electrodo radican en su riqueza y la vida cíclica del material.

El uso de grafito como componente de batería recargable se debe principalmente a su versatilidad. A nivel atómico, el grafito está dispuesto en una estructura de panal, proporcionando conductividad-el grafito es el único material no metálico con esta función-flexible, por lo que es muy adecuado para vehículos eléctricos.

Sin embargo, no todo el grafito se puede utilizar como ánodo. Principales tipos de lámina de grafito, amorfa, venosa y sintética. Bajo el microscopio, el grafito escamoso es plano y en forma de placa, con bordes angulares o hexagonales. El grafito en escamas se puede subdividir en piezas pequeñas, piezas medianas, piezas grandes o piezas gigantes. Según Yingling, "Es una gran pieza de grafito que es del grado correcto para el desarrollo de la batería. No se pueden utilizar pequeñas piezas de grafito".

La mayor parte del grafito del mundo proviene de China, y la India y Brasil ocupan el segundo y tercer lugar en la producción de grafito. Sin embargo, aún se están identificando otros recursos como el proyecto LacGuéret en Berkwood, Quebec. Según Yingling, Berkwood espera usar el grado correcto y grandes cantidades de grafito requeridas para baterías en su proyecto como su vecino Mason Graphite (TSXV: LLG).

El material se extrae mediante minería a cielo abierto o subterráneo y está presente en rocas metamórficas como la piedra caliza. Aunque el tamaño de las escamas requeridas puede variar de una industria a otra, la pureza es crucial: cuanto mayor es la pureza del grafito, menos procesamiento se requiere. Debido a su potencial como ánodo para baterías de iones de litio, el grafito a gran escala está generando un gran interés en el mercado.

Mega-sistemas y otros

Según las regulaciones e innovaciones gubernamentales en el sector de las baterías, los 10 gigabytes de baterías de iones de litio propuestos por Tesla podrían llegar a 112 al año, según Benchmark Mining Intelligence y otras tres grandes empresas, para abordar el aumento de la demanda de vehículos eléctricos. Se espera que 500 toneladas de grafito en escamas compitan con Tesla por la participación de mercado en 2020.

El objetivo de estas plantas es aprovechar las ventajas de las baterías de iones de litio para los competidores de níquel-cadmio y satisfacer las necesidades de los mercados emergentes. Se espera que la planta Gigabit de Tesla produzca 35 gigavatios de baterías de iones de litio al año para 2018, casi igualando la producción mundial. Además, GrandView Research dijo que se espera que el mercado alcance los 93.100 millones de dólares en 2025, gracias en parte a los vehículos eléctricos, los dispositivos electrónicos portátiles y los sistemas de almacenamiento en red.

La aplicación de grafito también supera a la tecnología de transmisión. Las pilas de combustible capaces de suministrar electricidad a escala comercial convierten energía química como el hidrógeno en energía eléctrica y requieren más grafito que las baterías de iones de litio, y los reactores nucleares de lecho de guijarros requieren bolas de grafito del tamaño de un puño para contener su uranio.

Recursos de grafito de América del Norte

Dado que el grafito escamoso es el área de más rápido crecimiento del mercado global del grafito, empresas como GrapheOneResources (código de la Bolsa de Valores de Toronto: GPH) están posicionadas para aprovechar los requisitos globales de grafito recién descubiertos. Después de determinar los grandes recursos de grafito de Alaska, GrapheOne anunció los resultados de la investigación sobre grafito grande y de alta pureza para cumplir con los requisitos de producción de baterías.

Al desarrollar su proyecto de extensión LacGuéret, BerkwoodResources también está trabajando para satisfacer una creciente demanda de grafito. De acuerdo con información reciente, la perforación en la propiedad reveló una amplia muestra de granos gruesos de 37,68 <UNK> a una altura de 27.11 metros.

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