Fi snin reċenti, il-kliem “elementi rari tad-dinja“, “vetturi tal-enerġija ġodda”, u “żvilupp integrat” ilhom jidhru dejjem aktar ta’ spiss fil-midja. Għaliex? Dan huwa prinċipalment minħabba l-attenzjoni dejjem tikber li l-pajjiż qed jagħti lill-iżvilupp tal-protezzjoni ambjentali u l-industriji li jiffrankaw l-enerġija, u l-potenzjal enormi għall-integrazzjoni u l-iżvilupp ta’ elementi rari tad-dinja fil-qasam tal-vetturi tal-enerġija ġodda. X’inhuma l-erba’ direzzjonijiet ewlenin tal-applikazzjoni tal-elementi rari tad-dinja fil-vetturi tal-enerġija ġodda?
△ Mutur b'kalamita permanenti tad-dinja rari
I
Mutur b'kalamita permanenti tad-dinja rari
Mutur b'kalamita permanenti tad-dinja rari huwa tip ġdid ta' mutur b'kalamita permanenti li ħareġ fil-bidu tas-snin sebgħin. Il-prinċipju tax-xogħol tiegħu huwa l-istess bħal dak ta' mutur sinkroniku eċċitat bl-elettriku, ħlief li tal-ewwel juża kalamita permanenti biex jissostitwixxi l-istralċ tal-eċitazzjoni għall-eċitazzjoni. Meta mqabbel mal-muturi tradizzjonali tal-eċitazzjoni elettrika, il-muturi b'kalamita permanenti tad-dinja rari għandhom vantaġġi sinifikanti bħal struttura sempliċi, tħaddim affidabbli, daqs żgħir, piż ħafif, telf baxx, u effiċjenza għolja. Barra minn hekk, il-forma u d-daqs tal-mutur jistgħu jiġu ddisinjati b'mod flessibbli, li jagħmluh apprezzat ħafna fil-qasam tal-vetturi tal-enerġija ġodda. Muturi b'kalamita permanenti tad-dinja rari fil-karozzi jikkonvertu prinċipalment l-enerġija elettrika tal-batterija tal-enerġija f'enerġija mekkanika, u jmexxu l-flywheel tal-magna biex idur u jibda l-magna.
II
Batterija tal-enerġija tad-dinja rari
L-elementi rari tad-dinja mhux biss jistgħu jipparteċipaw fit-tħejjija tal-materjali tal-elettrodi ewlenin attwali għall-batteriji tal-litju, iżda jservu wkoll bħala materja prima għat-tħejjija ta' elettrodi pożittivi għal batterija taċ-ċomb-aċidu jew batterija tan-nikil-idrur tal-metall.
Batterija tal-litju: Minħabba ż-żieda ta' elementi rari tad-dinja, l-istabbiltà strutturali tal-materjal hija garantita ħafna, u l-kanali tridimensjonali għall-migrazzjoni attiva tal-jone tal-litju huma wkoll estiżi sa ċertu punt. Dan jippermetti li l-batterija tal-jone tal-litju ppreparata jkollha stabbiltà ta' ċċarġjar ogħla, riversibilità taċ-ċiklu elettrokimiku, u ħajja taċ-ċiklu itwal.
Batterija taċ-ċomb-aċidu: riċerka domestika turi li ż-żieda ta' ħamrija rari twassal għat-titjib tas-saħħa tat-tensjoni, l-ebusija, ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-evoluzzjoni tal-ossiġnu tal-liga bbażata fuq iċ-ċomb tal-pjanċa tal-elettrodu. Iż-żieda ta' ħamrija rari fil-komponent attiv tista' tnaqqas ir-rilaxx ta' ossiġnu pożittiv, ittejjeb ir-rata ta' utilizzazzjoni ta' materjal attiv pożittiv, u b'hekk ittejjeb il-prestazzjoni u l-ħajja tas-servizz tal-batterija.
Batterija tan-nikil-metall idrid: Il-batterija tan-nikil-metall idrid għandha l-vantaġġi ta’ kapaċità speċifika għolja, kurrent għoli, prestazzjoni tajba ta’ skarika ta’ ċarġ, u ebda tniġġis, għalhekk tissejjaħ “batterija ħadra” u tintuża ħafna fl-karozzi, l-elettronika u oqsma oħra. Sabiex tinżamm il-karatteristiċi eċċellenti ta’ skarika ta’ veloċità għolja tal-batterija tan-nikil-metall idrid filwaqt li tinibixxi t-tħassir tal-ħajja tagħha, il-brevett Ġappuniż JP2004127549 jintroduċi li l-katodu tal-batterija jista’ jkun magħmul minn liga ta’ ħażna ta’ idroġenu bbażata fuq il-manjeżju u n-nikil rari tad-dinja.
△ Vetturi tal-enerġija ġodda
III
Katalisti f'konvertituri katalitiċi ternarji
Kif inhu magħruf sew, mhux il-vetturi kollha tal-enerġija l-ġdida jistgħu jiksbu emissjonijiet żero, bħal vetturi elettriċi ibridi u vetturi elettriċi programmabbli, li jirrilaxxaw ċertu ammont ta’ sustanzi tossiċi waqt l-użu. Sabiex inaqqsu l-emissjonijiet tal-egżost tal-karozzi tagħhom, xi vetturi huma mġiegħla jinstallaw konvertituri katalitiċi bi tliet direzzjonijiet meta joħorġu mill-fabbrika. Meta l-egżost tal-karozzi f'temperatura għolja jgħaddi minnu, il-konvertituri katalitiċi bi tliet direzzjonijiet se jtejbu l-attività tas-CO, HC u NOx fil-Go permezz tal-aġent ta’ purifikazzjoni integrat, sabiex ikunu jistgħu jlestu r-Redox u jiġġeneraw gassijiet li ma jagħmlux ħsara, li huwa ta’ għajnuna għall-protezzjoni ambjentali.
Il-komponent ewlieni tal-katalist ternarju huwa elementi rari tad-dinja, li għandhom rwol ewlieni fil-ħażna tal-materjali, jissostitwixxu wħud mill-katalisti ewlenin, u jservu bħala għajnuniet katalitiċi. Id-dinja rari użata fil-katalist tal-purifikazzjoni tal-gass tad-denb hija prinċipalment taħlita ta' ossidu taċ-ċerju, ossidu tal-praseodimju u ossidu tal-lantanju, li huma rikki f'minerali rari tad-dinja fiċ-Ċina.
IV
Materjali taċ-Ċeramika f'Sensuri tal-Ossiġnu
L-elementi rari tad-dinja għandhom funzjonijiet uniċi ta' ħażna tal-ossiġnu minħabba l-istruttura elettronika unika tagħhom, u spiss jintużaw fil-preparazzjoni ta' materjali taċ-ċeramika għal sensuri tal-ossiġnu f'sistemi elettroniċi ta' injezzjoni tal-fjuwil, li jirriżultaw f'prestazzjoni katalitika aħjar. Is-sistema elettronika ta' injezzjoni tal-fjuwil hija apparat avvanzat ta' injezzjoni tal-fjuwil adottat minn magni tal-gażolina mingħajr karburaturi, magħmul prinċipalment minn tliet partijiet ewlenin: sistema tal-arja, sistema tal-fjuwil, u sistema ta' kontroll.
Barra minn hekk, l-elementi rari tad-dinja għandhom ukoll firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet f'partijiet bħal gerijiet, tajers, u azzar tal-karozzerija. Jista' jingħad li l-elementi rari tad-dinja huma elementi essenzjali fil-qasam tal-vetturi tal-enerġija ġodda.
Ħin tal-posta: 14 ta' Lulju 2023