Neodymové magnety jsou typem magnetů vzácných zemin vyrobených z prvků vzácných zemin. Prvky vzácných zemin jsou kovy nacházející se v zemské kůře a tyto materiály je nutné těžit pro výrobu neodymových magnetů. Proces těžby může způsobit poškození životního prostředí, pokud se provádí nesprávně nebo bez pečlivého řízení chemikálií používaných v procesu. Kromě toho může výroba neodymových magnetů uvolňovat nebezpečné chemikálie do životního prostředí.
Nelegální těžba neodymu je trvalý problém a může způsobit značné škody na životním prostředí. Tento typ neregulované těžby se často odehrává v odlehlých oblastech s malým počtem předpisů a bezpečnostních opatření, což vede ke zvýšenému znečištění z těžebního procesu a neregulované likvidace odpadu. Ilegální těžaři navíc často využívají rtuť k získávání neodymu z rudy, čímž jej uvolňují do životního prostředí a přispívají k dalšímu znečištění.
Výroba neodymových magnetů může mít také negativní dopady na životní prostředí. To je způsobeno používáním nebezpečných chemikálií, jako je kyselina sírová a kyselina chlorovodíková, během výrobního procesu. Tyto chemikálie mohou poškodit místní divokou zvěř a ekosystémy, pokud nejsou správně zlikvidovány. Při těžbě a zpracování neodymové rudy se navíc mohou uvolňovat prachové částice, které mohou kontaminovat vzduch a vodu v okolí.
Běžné použití magnetů
Světová produkce magnetů, permanentních i elektromagnetů, je obrovská. V roce 2018 se celosvětová produkce magnetů ze vzácných zemin odhadovala na přibližně 4,5 milionu tun. Z toho magnety z neodymového železa a boru (NdFeB) tvořily více než 95 procent. Tento typ magnetu je považován za jeden z nejsilnějších a nejstabilnějších mezi permanentními magnety.
NdFeB magnety se používají v různých aplikacích, včetně elektromotorů a generátorů, mikrofonů, reproduktorů, sluchátek, čerpadel a kompresorů. Používají se také v počítačových pevných discích, elektrickém nářadí, MRI skenerech a řadě technologií zelené energie. S jejich širokým rozsahem aplikací není překvapením, že se magnety NdFeB staly neuvěřitelně cennými komoditami. Poptávka po těchto typech magnetů meziročně roste a v globálním výrobním prostředí nabývají na významu.
Zkontrolujte svůj domov a jsme si jisti, že najdete něco, co bylo magnetizováno uvnitř jeho vnitřních součástí. Například některé z nejčastějších použití jsou výrobci magnetů. Magnety zajišťují těsné utěsnění, zlepšují výkon některých elektronických zařízení a také pomáhají při stabilizaci.
Výroba neodymových magnetů a spotřeba zdrojů
Neodymové magnety jsou typem permanentního magnetu vyrobeného ze slitiny neodymu, železa a boru. Permanentní magnety se tak nazývají, protože si zachovávají své magnetické vlastnosti, i když jsou vystaveny magnetickému poli. Permanentní magnety jsou vyrobeny z přirozeně se vyskytujících kovů, které se snadno magnetizují, jako je kobalt, ferit, železo, nikl a kovy vzácných zemin. Tyto feromagnetické materiály jsou pak kombinovány a upravovány tak, aby vytvořily komplexní a odolné magnety připravené pro použití v průmyslových a komerčních sektorech. Jinak řečeno, magnety mají permanentní magnetická pole. Tyto magnety jsou neuvěřitelně silné a široce používané pro různé aplikace, od spotřební elektroniky po čistou energii. Jejich výroba má však významný dopad na spotřebu zdrojů.
Hlavním zdrojem neodymových magnetů jsou minerály vzácných zemin, které se těží a rafinují, aby extrahovaly neodym. Bohužel je tento proces neuvěřitelně náročný na zdroje a vyžaduje použití různých chemikálií, které mohou mít nepříznivé dopady na životní prostředí. Hlavním zdrojem minerálů vzácných zemin je vnitřní Mongolsko, které produkuje asi 80 procent celosvětové nabídky. S rostoucí poptávkou po neodymových magnetech je na obyvatele a životní prostředí vnitřního Mongolska vyvíjen větší tlak, aby se zvýšila produkce, což vede ke zvýšenému zatížení zdrojů.
Je proto důležité, aby si ti, kdo používají neodymové magnety, byli vědomi jejich důsledků ve spotřebě zdrojů a přijali opatření k omezení dopadů jejich výroby na životní prostředí. Dočasně explicitní hodnocení životního cyklu jako nástroj rozhodování o environmentální výkonnosti při vývoji projektů vzácných zemin. To může zahrnovat získávání udržitelných minerálů vzácných zemin nebo nahrazení neodymových magnetů jinými materiály, je-li to možné. Provedením těchto změn můžeme snížit spotřebu zdrojů při výrobě neodymových magnetů a v konečném důsledku přispět k ochraně životního prostředí.
Některé společnosti dokonce začaly vyrábět výhradně recyklované magnety. Magnety jsou také udržitelnou alternativou mnoha produktů na jedno použití. V maloobchodních a komerčních prostorách jsou magnety ideální pro náhradu jednorázových předmětů, jako jsou samolepky, papírové bannery, pásky a další.
Environmentální dopady světové produkce Nd/Pr a Dy/Tb pro aplikace magnetů v letech 2013 a 2035
Obrázky 6 a 7 ukazují, jak se Nd a Pr používají v magnetických aplikacích po celém světě v letech 2013 a 2035. Údaje jsou normalizovány pomocí odhadů globálního dopadu na životní prostředí pro rok 2000 (van Oers, 2015). Absolutní hodnota zahrnuje informace o podpoře S3. Lidská toxicita produkce Nd/Pr je evidentně nejdůležitějším ekologickým problémem. Stejně tak ekologická degradace zemské atmosféry má relativně malý význam.
Poptávka po lithiu a kobaltu by se kvůli elektromobilům mohla do roku 2050 zvýšit desetkrát až dvacetkrát. Odhaduje se, že poptávka po dysprosiu a neodymu se během příštích 25 let zvýší sedm až šestadvacetkrát v důsledkuelektrická vozidlaa větrné turbíny. Ale REE mají také chmurné vyhlídky: způsob, jakým společnosti těží REE, do značné míry poškozuje komunity a kontaminuje okolní oblasti.
Jak magnety ovlivňují životní prostředí?
Magnety jsou bohužel také důležitou součástí znečištění životního prostředí a také změny klimatu a znečištění je celosvětovým problémem. Magnety mohou být vyrobeny z neobnovitelných zdrojů, jako jsou kovy.
Primární produkce prvků vzácných zemin (REE) používaných v magnetech neodym-železo-bor (Nd-Fe-B) je spojena s dopady na životní prostředí jak při těžbě, tak při zpracování. Bylo navrženo, že recyklace vyřazených Nd-Fe-B magnetů by snížila primární produkci REE, a tím i dopady na životní prostředí.
Celkově mohou mít magnety pozitivní i negativní vliv na životní prostředí. Je důležité vzít v úvahu jejich zásoby životního cyklu a energii spotřebovanou při jejich výrobě a recyklačních procesech. Navíc správná likvidace magnetů na konci jejich životního cyklu může pomoci snížit nebezpečný odpad a šetřit zdroje. Díky těmto krokům lze magnety používat způsobem šetrným k životnímu prostředí, který pomáhá snižovat jejich dopady na životní prostředí a přispívá k udržitelnému rozvoji.
Abychom pochopili dopady permanentních magnetů na životní prostředí, je nutné provést posouzení životního cyklu (LCA). Tento typ hodnocení se zabývá všemi fázemi výrobního procesu, od těžby prvků vzácných zemin až po likvidaci magnetů s ukončenou životností. Analýzou potenciálních dopadů každého kroku je možné identifikovat, kde lze provést zlepšení a jak snížit poškození životního prostředí spojené s neodymovými magnety během jejich životnosti.
Díky pochopení dopadu těchto magnetů na životní prostředí se mohou organizace snažit minimalizovat svou stopu tím, že budou činit udržitelná rozhodnutí o nákupu a implementovat osvědčené postupy, které omezují poškození životního prostředí neodymovými magnety. Kromě toho se mohou organizace pomocí výzkumu odpovědné těžby a výrobních postupů ujistit, že nakupují, které minimalizují negativní dopady na životní prostředí. V konečném důsledku mohou organizace pečlivým zvážením a správou svých procesů a produktů snížit dopad magnetů vzácných zemin na životní prostředí.
