Neodimio magnetai yra retųjų žemių magnetai, pagaminti iš retųjų žemių elementų. Retųjų žemių elementai yra metalai, randami žemės plutoje, ir šios medžiagos turi būti išgaunamos neodimio magnetų gamybai. Kasybos procesas gali pakenkti aplinkai, jei jis atliekamas netinkamai arba atidžiai netvarkant procese naudojamų cheminių medžiagų. Be to, gaminant neodimio magnetus į aplinką gali patekti pavojingų cheminių medžiagų.
Neteisėta neodimio kasyba yra nuolatinė problema ir gali padaryti didelę žalą aplinkai. Šio tipo nereglamentuojama kasyba dažnai vyksta atokiose vietovėse, kuriose yra nedaug taisyklių ir apsaugos priemonių, todėl didėja tarša dėl kasybos proceso ir nereguliuojamo atliekų šalinimo. Be to, nelegalūs kalnakasiai dažnai naudoja gyvsidabrį, kad iš rūdos išgautų neodimį, išleidžiant jį į aplinką ir prisidedant prie tolesnės taršos.
Neodimio magnetų gamyba taip pat gali turėti neigiamą poveikį aplinkai. Taip yra dėl to, kad gamybos procese naudojamos pavojingos cheminės medžiagos, tokios kaip sieros rūgštis ir druskos rūgštis. Šios cheminės medžiagos gali pakenkti vietinei laukinei gamtai ir ekosistemoms, jei jos netinkamai šalinamos. Be to, kasant ir apdorojant neodimio rūdą gali išsiskirti dulkių dalelės, kurios gali užteršti apylinkių orą ir vandenį.
Bendras magnetų naudojimas
Pasaulyje magnetų, tiek nuolatinių, tiek elektromagnetų, gamyba yra didžiulė. Apskaičiuota, kad 2018 m. pasaulinė retųjų žemių magnetų gamyba sudarė apie 4,5 mln. Iš jų neodimio geležies boro (NdFeB) magnetai sudarė daugiau nei 95 procentus. Teigiama, kad šio tipo magnetai yra vienas stipriausių ir stabiliausių tarp nuolatinių magnetų.
NdFeB magnetai naudojami įvairiose srityse, įskaitant elektros variklius ir generatorius, mikrofonus, garsiakalbius, ausines, siurblius ir kompresorius. Jie taip pat naudojami kompiuterių standžiuosiuose diskuose, elektriniuose įrankiuose, MRT skaitytuvuose ir įvairiose žaliosios energijos technologijose. Dėl plataus pritaikymo spektro nenuostabu, kad NdFeB magnetai tapo neįtikėtinai vertingomis prekėmis. Šių tipų magnetų paklausa kasmet auga, ir jie tampa vis svarbesni pasaulinėje gamybos aplinkoje.
Patikrinkite savo namus ir esame tikri, kad viduje rasite kažką, kas buvo įmagnetinta viduje. Pavyzdžiui, kai kurie iš gamintojų dažniausiai naudoja magnetus. Magnetai užtikrina sandarų sandarumą, pagerina tam tikrų elektroninių prietaisų galią ir padeda stabilizuoti.
Neodimio magnetų gamyba ir išteklių sunaudojimas
Neodimio magnetai yra nuolatinio magneto tipas, pagamintas iš neodimio, geležies ir boro lydinio. Nuolatiniai magnetai taip vadinami, nes jie išlaiko savo magnetines savybes net ir veikiami magnetinio lauko. Nuolatiniai magnetai yra pagaminti iš natūraliai pasitaikančių metalų, kurie lengvai įmagnetinami, pavyzdžiui, kobalto, ferito, geležies, nikelio ir retųjų žemių metalų. Tada šios feromagnetinės medžiagos sujungiamos ir keičiamos, kad būtų sukurti sudėtingi ir patvarūs magnetai, paruošti naudoti pramonės ir komerciniuose sektoriuose. Kitaip tariant, magnetai turi nuolatinius magnetinius laukus. Šie magnetai yra neįtikėtinai galingi ir plačiai naudojami įvairioms reikmėms – nuo plataus vartojimo elektronikos iki švarios energijos. Tačiau jų gamyba turi didelių išteklių vartojimo pasekmių.
Pagrindinis neodimio magnetų šaltinis yra retųjų žemių mineralai, kurie kasami ir rafinuojami, kad išgautų neodimį. Deja, šis procesas yra neįtikėtinai daug išteklių reikalaujantis ir reikalauja įvairių cheminių medžiagų, kurios gali turėti neigiamą poveikį aplinkai. Pagrindinis retųjų žemių mineralų šaltinis yra vidinė Mongolija, kuri pagamina apie 80 procentų viso pasaulio tiekimo. Didėjant neodimio magnetų paklausai, vidinės Mongolijos žmonėms ir aplinkai daromas didesnis spaudimas didinti gamybą, todėl didėja išteklių įtampa.
Todėl svarbu, kad tie, kurie naudoja neodimio magnetus, žinotų apie jų išteklių naudojimo poveikį ir imtųsi veiksmų, kad sumažintų jų gamybos poveikį aplinkai. Laikinai aiškus gyvavimo ciklo vertinimas kaip aplinkosauginio veiksmingumo sprendimų priėmimo įrankis rengiant retųjų žemių projektus. Tai gali apimti tvarių retųjų žemių mineralų tiekimą arba, kai įmanoma, neodimio magnetų pakeitimą kitomis medžiagomis. Atlikę šiuos pakeitimus, galime sumažinti neodimio magnetų gamybos išteklių suvartojimą ir galiausiai padėti apsaugoti aplinką.
Kai kurios įmonės netgi pradėjo gaminti tik perdirbtus magnetus. Magnetai taip pat yra tvari alternatyva daugeliui vienkartinių gaminių. Prekybinėse ir komercinėse patalpose magnetai idealiai tinka pakeisti vienkartinius elementus, pavyzdžiui, lipdukus, popierines reklamjuostes, juostas ir kt.
Pasaulinės Nd/Pr ir Dy/Tb, skirtos magnetams gaminti, poveikis aplinkai 2013 ir 2035 m.
6 ir 7 paveiksluose parodyta, kaip Nd ir Pr naudojami magnetams visame pasaulyje 2013 ir 2035 m. Duomenys normalizuoti naudojant pasaulinius 2000 m. poveikio aplinkai įvertinimus (van Oers, 2015). Absoliuti vertė apima palaikymo informaciją S3. Akivaizdu, kad Nd/Pr gamybos toksiškumas žmogui yra svarbiausias ekologinis klausimas. Panašiai ir ekologinis Žemės atmosferos degradavimas yra palyginti mažai svarbus.
Dėl elektromobilių ličio ir kobalto poreikis iki 2050 m. gali padidėti nuo dešimties iki dvidešimties kartų. Apskaičiuota, kad disprozio ir neodimio paklausa per ateinančius 25 metus padidės 7–26 kartus dėlelektromobiliųir vėjo turbinos. Tačiau REE taip pat turi niūrių perspektyvų: tai, kaip įmonės išgauna REE, labai kenkia bendruomenėms ir užteršia aplinkines teritorijas.
Kaip magnetai veikia aplinką?
Deja, magnetai taip pat yra svarbi aplinkos taršos ir klimato kaitos dalis, o tarša yra problema visame pasaulyje. Magnetai gali būti pagaminti iš neatsinaujinančių išteklių, tokių kaip metalai.
Pirminė retųjų žemių elementų (REE), naudojamų neodimio-geležies-boro (Nd-Fe-B) magnetuose, gamyba yra susijusi su kasybos ir perdirbimo poveikiu aplinkai. Buvo pasiūlyta, kad Nd-Fe-B magnetų laužo perdirbimas sumažintų pirminę REE gamybą, taigi ir poveikį aplinkai.
Apskritai magnetai gali turėti teigiamą ir neigiamą poveikį aplinkai. Svarbu atsižvelgti į jų gyvavimo ciklo inventorių ir gamybos bei perdirbimo procesuose naudojamą energiją. Be to, tinkamas magnetų išmetimas jų gyvavimo ciklo pabaigoje gali padėti sumažinti pavojingų atliekų kiekį ir taupyti išteklius. Atlikus šiuos veiksmus, magnetai gali būti naudojami aplinkai nekenksmingu būdu, o tai padeda sumažinti jų poveikį aplinkai ir prisideda prie tvaraus vystymosi.
Norint suprasti nuolatinių magnetų poveikį aplinkai, būtina atlikti gyvavimo ciklo vertinimą (LCA). Šio tipo vertinimas apima visus gamybos proceso etapus – nuo retųjų žemių elementų kasybos iki nebenaudojamų magnetų šalinimo. Analizuojant galimą kiekvieno žingsnio poveikį, galima nustatyti, kur galima patobulinti ir kaip sumažinti žalą aplinkai, susijusią su neodimio magnetais per visą jų naudojimo laiką.
Suprasdamos šių magnetų poveikį aplinkai, organizacijos gali stengtis sumažinti savo pėdsaką, priimdamos tvarius pirkimo sprendimus ir įgyvendindamos geriausią praktiką, mažinančią neodimio magnetų žalą aplinkai. Be to, tirdamos atsakingą kasybos ir gamybos praktiką, organizacijos gali įsitikinti, kad perka taip, kad neigiamas poveikis aplinkai būtų kuo mažesnis. Galiausiai, atidžiai apsvarstydamos ir valdydamos savo procesus ir produktus, organizacijos gali sumažinti retųjų žemių magnetų poveikį aplinkai.
