Magneții permanenți îndeplinesc o funcție din ce în ce mai importantă, dar nevăzută, în tehnologia modernă. Motoarele cu magneți permanenți transferă energia în mișcare și alimentează dispozitive de zi cu zi, cum ar fi computerele, aparatele și vehiculele. Magneții compuși din elemente de pământuri rare (cum ar fi magneții NdFeB) sunt cei mai frecvent utilizați pentru aplicații de înaltă performanță. Cu toate acestea, mineritul, extracția și procesele de producție necesită forță de muncă, sunt costisitoare și dăunătoare mediului. Prețurile acestor resurse au fost în trecut volatile din cauza lanțului de aprovizionare și a provocărilor geopolitice și au crescut în ultimii ani. Cu scopul de a găsi o soluție la această problemă în creștere, producătorul auto General Motors (GM) s-a asociat acum cu startup-ul american Niron Magnetics pentru a continua dezvoltarea magneților permanenți fără pământuri rare ai acestuia din urmă. Parteneriatul urmărește să abordeze cele mai presante probleme asociate cu astfel de motoare cu magneți permanenți, cum ar fi creșterea prețurilor, instabilitatea lanțului de aprovizionare, impactul asupra mediului și preocupările legate de disponibilitatea pe termen lung.
Magneți superiori
Magneții permanenți din rotoarele motoarelor EV sunt în general construiți din minerale de pământuri rare precum terbiu, disprosiu, praseodim și neodim, care sunt costisitoare și sunt acum fabricate aproape în întregime în străinătate, în principal în China. Pe măsură ce utilizarea vehiculelor electrice (VE) crește, cresc și obstacolele. Creșterea cererii de magneți pentru vehiculele electrice, turbinele eoliene și alte aplicații este de așteptat să provoace penurii în următorii cinci ani, ceea ce va duce la o concurență acerbă și la prețuri și mai mari. Oferind o alternativă, tehnologia unică Clean Earth Magnet a Niron se bazează pe nitrură de fier, un material abundent și ieftin, cu mari perspective economice în viitoarele vehicule electrice. Start-up-ul a dezvoltat „primul și singurul magnet permanent din lume cu putere de calitate auto care este complet lipsit de materiale critice, inclusiv minerale rare sau grele de pământuri rare”, se arată într-o declarație a GM.
Niron susține că magneții săi fără pământuri rare au un magnetism mai mare prin natura lor și pot fi produși la un cost redus. Firma își propune să genereze magneți de mare putere utilizând materii prime de fier și azot ușor accesibile, care pot fi furnizate la nivel global și durabil, utilizând o tehnologie proprie, scalabilă. Metodele sale implică utilizarea de „nanomateriale cu metode metalurgice mature, bine înțelese, pentru a furniza magneți de înaltă performanță la jumătate din cost”, se arată pe site-ul Niron.
Parteneriat strategic
Parteneriatul cu GM va marca o etapă majoră în călătoria Niron, care a început în 2014. În noiembrie 2022, firma a primit un grant de 17,5 milioane de dolari din partea programului Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) al Departamentului pentru Energie al SUA. Fondurile sunt utilizate pentru a avansa colaborările comerciale și programele de fabricare a prototipurilor. Acum, o finanțare suplimentară de 33 de milioane de dolari, cu noi investiții din partea principalilor producători de automobile GM Ventures și Stellantis Ventures, precum și a investitorilor locali anteriori, va ajuta firma să își facă tehnologia viabilă din punct de vedere comercial și accesibilă. GM speră că această inițiativă va contribui la promovarea misiunii unui viitor complet electric, subliniind crearea unei game extinse și durabile de vehicule electrice (EV). Astfel de magneți în motoarele EV, o componentă crucială a platformei sale Ultium, o vor ajuta să ofere clienților o alternativă rentabilă și ecologică la materialele tradiționale.
Constructorul de automobile speră ca această tehnologie să poată „juca un rol-cheie în reducerea mineralelor de pământuri rare din motoarele EV și să ne ajute să ne extindem în continuare lanțul de aprovizionare pentru EV din America de Nord”, a declarat Anirvan Coomer, președintele GM Ventures, într-o declarație. Interesant este că investiția GM Ventures în Niron’s Magnetics completează lunga sa istorie de invenție de magneți specializați. În urmă cu aproximativ 40 de ani, echipa de cercetare și dezvoltare a GM a fost creditată cu descoperirea și comercializarea primului material magnetic permanent de pământuri rare de mare putere din lume. „Magnetul Clean Earth de la Niron ar putea ajuta GM să producă EV-uri mai accesibile pentru clienții săi din materiale mai abundente”, a declarat Coomer. Potrivit firmei, parteneriatul va ajuta Niron să își extindă capacitatea de producție pilot prin extinderea echipei și a instalațiilor, ceea ce îi va permite să extindă programele de prototipuri ale clienților și să permită realizarea de produse la scară mică pentru piețele de intrare importante. Tehnologia Niron poate fi utilizată în electronica de consum și tehnologiile audio, motoarele industriale, pompele, compresoarele, turbinele eoliene și alte aplicații, în afară de automobile.