澳大利亚CSIRO发布《关键能源矿产路线图》

作者: 2021-09-15 14:08 来源:
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519日,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)发布《关键能源矿产路线图》[1]。该路线图由CSIRO和澳大利亚工业、科学、能源与资源部(DISER)的关键矿产促进办公室共同资助,研究了未来几十年可能加速增长的可再生能源技术(太阳能光伏、风能、聚光太阳能发电、电池和氢能等),并评估了澳大利亚从供应这些技术所需的关键矿产资源(锂、铝、硅等)中获得价值的潜力,确定了实现这些机遇所需的商业、监管和研发相关的优先投资事项。

1、特定优先投资事项。路线图总结了太阳能光伏、风能、聚光太阳能发电、电池和氢能等领域关键矿产的特定优先投资事项,其中研发与示范方面的优先事项包括:

1)太阳能光伏。增加多晶硅生产过程中的研发与示范,减少能源和环境足迹;增加电池制造及高效电池和组件的研发与示范,如钙钛矿电池和双面太阳能电池;开发高效的封装分离方法。

2)风能。提高浮选(如泡沫浮选)等冶金方法的研发与示范,以降低稀土提取和分离的成本;增加替代溶剂的研发与示范,将稀土加工对环境的影响降至最低;提升创新的火法冶金技术和电沉积技术的研发与示范,以改善永磁体的回收;增加碳复合材料叶片的研发与示范,从而实现更有效的回收利用。

3)聚光太阳能发电。提高通过改善导热系数以提升热能相变材料的研发与示范;促进聚光太阳能发电开发人员和冶金研究人员之间的合作,开发下一代合金;增加太阳能接收器等3D打印高温合金组件的研发与示范;继续将聚光太阳能发电整合到高温加工中。

4)电池。增加直接从矿物到前驱体过程中的研发与示范;对下一代电池研究进行进一步的战略投资,使其与澳大利亚的特定优势保持一致,例如锂金属的生产;扩大回收处理研究范围,涵盖替代电池化学方法,例如石墨阳极;继续研发电解液的回收和再利用;改进分类和预处理等预回收过程。

5)氢能。探求连续加工和增材制造的发展,降低钛金属生产和多孔传输层3D打印的成本;增加铂催化剂替代品的研发与示范;增加通过电解直接合成氨的研发与示范,支持氢能出口。

2、常规优先投资事项。路线图按照3个主要的价值链步骤,即开采与加工、制造、回收,总结了相关关键矿产的常规优先投资事项,其中研发与示范方面的优先事项包括:

1)开采与加工。增加新兴的光谱矿石分选技术的研发与示范,以实现快速的现场测试和多矿物表征;提高基于传感器的矿石分选技术(例如磁共振)的研发与示范;提高关键矿产原位开采和生物浸出方法的研发与示范;开发区块链和地球化学示踪技术;采用冶金方法(如浸出和浮选)以加工在尾矿中高价值矿物;通过聚光太阳能发电、氢能和生物质继续开发高温可再生热。

2)制造。跟特定优先投资事项一致。

3)回收。增加冶金加工技术中适用于复杂废物流的研发与示范;开发整个系统的库存和流程模型,以知悉关键矿产的回收和使用的最佳结果。                                             (刘学)


[1] Critical Energy Minerals Roadmap. https://www.csiro.au/-/media/Do-Business/Files/Futures/Critical-energy-minerals-roadmap/21-00041_MR_REPORT_CriticalEnergyMineralsRoadmap_WEB_210420.pdf

 

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