как компании зарабатывают миллионы на «борьбе» с тяжелыми металлами — Будущее на vc.ru

Токсичные элементы используются в автомобилях, аккумуляторах, топливе и даже косметике и красителях. Компании ищут новые материалы, которые безопасны для людей и окружающей среды — и получают за свои разработки миллионы долларов.

3293
просмотров

Свалка старых свинцово-кислотных аккумуляторов для автомобилей ООН

Кадмий

Кадмий — мягкий, пластичный, серебристо-белый металл. Чаще всего этот металл используют при производстве окрашивающих пигментов и никель-кадмиевых аккумуляторов. Последние — наиболее распространенный тип небольших аккумуляторов. Их часто используют в промышленности, так как они надежны при механическом и электрическом воздействии.

Зачем заменять кадмий

Кадмий попадает в среду в результате:

• производства металлов;
• сжигания ископаемого топлива;
• неправильной переработки вещей с кадмием в составе: батарей, пластмассы, красок.

Элемент редко встречается в естественной среде, поэтому загрязнение происходит из-за промышленных и сельскохозяйственных отходов. Металл может быть побочным продуктом производства цинка и свинца.

Через пищевые цепочки кадмий накапливается в продуктах питания, что может привести к отравлениям. Металл может негативно повлиять на работу легких и почек, а его воздействие статистически увеличивает риск развития рака.

Жители китайской деревни демонстрируют воспаление рук, предположительно вызванное кадмием и другими загрязнителями SCMP

Исследование 2021 года показывает, что соединения кадмия влияют на поступление в клетки человека кислорода и могут осложнить состояние пациентов с Covid-19.

Рынок кадмия

Рынок применение кадмия Market Publishers

Исследователи Grand View Research ожидают, что рынок кадмия будет развиваться, несмотря на токсичность металла:

• Кадмий применяют в аккумуляторах японских и китайских автомобилей.
• Соединения кадмия используют для создания солнечных батарей. Это позволяет уменьшить стоимость панелей и увеличить их производительность, говорят в американской компании First Solar.
• На кадмиевые красители и пигменты есть большой спрос в Азии. Это обеспечит рост рынка на 2-3% в год до 2025 года.

По прогнозам Grand View Research, Европа, наоборот, затормозит рост рынка кадмиевых пигментов. Их использование в странах ЕС строго регулируется.

Nanolumi

В 2018 году учёный Тан Чжи Куанг с партнёрами зарегистрировали в Сингапуре компанию Nanolumi. Ранее в 2014 году он опубликовал в журнале Nature статью о светодиодах, созданных на основе перовскита. Это соединение редкого для поверхности Земли минерала и атомов углерода.

Полупроводниковые нанокристаллы этого вещества улучшают цветовые характеристики, яркость и энергоэффективность ЖК-дисплеев и обеспечивают яркие, реалистичные изображения на экране. Поэтому Nanolumi решила создать новые люминесцентные материалы и дисплеи на основе перовскита.

Пока мировые производители делают дисплеи на основе соединений кадмия. Но из-за строгих правил Евросоюза Samsung, LG, Sony и другие вынуждены отказаться от использования продуктов на основе металла и искать альтернативы, пишет DSCC.

Главный продукт Nanolumi — плёнка Chameleon. Она не содержит кадмия и обеспечивает чистый, яркий и широкий диапазон цветов для дисплеев, говорят в компании.

Сравнение технологии традиционных дисплеев и дисплеев с плёнкой Chameleon Nanolumi

В 2019 году стартап привлёк $1 млн финансирования: на эти деньги компания планировала расширить команду, ускорить внедрение новых технологий и привлечь клиентов.

Инвесторам Nanolumi обещала, что начнёт продавать товары с технологией Chameleon во втором полугодии 2020 года. В августе 2020 года компания представила мини-светодиодный дисплей, а также ЖК-монитор с боковой подсветкой и планшет. Дисплеи продуктов компания создала на основе Chameleon.

Распаковка 32-дюймового перовскитного дисплея 4K HDR MiniLED

Saule technologies

Для производства солнечных батарей используются элементы на основе соединений кадмия: они эффективны и не требуют больших затрат при разработке. Но компании ищут альтернативы из-за токсичности металла.

Компанию Saule Technologies в 2014 году основала польский учёный Ольга Малинкевич вместе с партнёрами. Проект разрабатывает печатные солнечные элементы. Как и Nanolumi, для этого он использует перовскитные материалы.

Ольга Маленкевич с серым перовскитным модулем crazynauka

Элементы на основе минерала перовскита эффективно работают при разных уровнях освещения, имеют высокую производительность и более безопасны для окружающей среды, чем другие устройства, заявляет Малинкевич.

В 2015 году Saule Technologies получила инвестиции от предпринимателя и инвестора Хидео Савада, основателя крупнейшей в Японии туристической компании HIS. Сумма финансирования не раскрывается. В том же году компания получила грант от Национального центра исследований и разработок Польши на сумму более 25 млн злотых (около $6,5 млн).

В 2016 году проект представил первое реальное применение перовскитных солнечных элементов — зарядное устройство для мобильного телефона. Всё, что ему нужно для работы — свет, подойдёт даже искусственный.

В 2019 году Saule Technologies показала первый продукт для авторынка: навес Solar, автономную зарядную станцию для электромобилей, которая не требует внешнего источника питания. Для зарядки машины с помощью навеса Solar нужен свет, например, солнечный.

В 2020 году польский поставщик энергетических услуг Columbus Energy инвестировал в Saule Technologies €10 млн. В июне 2021 года проект открыл завод по производству перовскитных солнечных элементов.

В день открытия Saule Technologies подписали контракт о сотрудничестве с Columbus Energy и MVGM Group на €250 млн. Saule Technologies планирует выйти на биржу в конце 2021 года. К серийному производству завод приступит в 2022 году.

Но перовскитные ячейки пока сложно широко использовать в коммерческих целях: такие материалы обычно нестабильны, а их срок службы иногда ограничивается одним годом. Также они могут содержать токсичные металлы, например, свинец.

Свинец

Свинец — это распространенный природный токсичный металл. Благодаря своей пластичности, низкой температуре плавления и устойчивости к коррозии его используют в:

Зачем заменять свинец

В течение последних 70 лет один из основных источников накопления свинца в окружающей среде — автотранспорт, пишет ВОЗ. Центр по проблемам окружающей среды и устойчивого развития «Эко-Согласие» подсчитал, что в составе отработанных газов машин в атмосферу ежегодно поступает до 260 тысяч тонн свинца в виде аэрозоля, а каждый автомобиль ежегодно выбрасывает в среднем один килограмм этого вещества.

Примерно 30% всего потребляемого свинца находится в форме его соединений. Они используются в смесях паст, в аккумуляторных батареях, в цементе, стеклах и керамике, в качестве пигментов в красках и в бензине.

По данным ЮНИСЕФ, у каждого третьего ребёнка в мире уровень свинца в крови превышает норму UNICEF

ВОЗ говорит, что безопасных для здоровья концентраций свинца не существует. Крупные источники экологического загрязнения — это добыча полезных ископаемых, переработка вторсырья и промышленное производство.

Человек подвергается воздействию свинца через загрязнённые природные и промышленные источники. Например, частицы свинца попадают в легкие при сжигании материалов с этим металлом или в ходе выплавки, а также ненормативной переработки вторсырья.

Рынок свинца

По данным Форума мировых ресурсов (WRF), более 80% свинца потребляют для производства свинцово-кислотных аккумуляторов. Этот тип батарей используют в электромобилях для обеспечения аварийного питания и поддержки бортовых систем.

Только в 2021 году производители начали отказываться от свинцово-кислотных батарей в пользу литий-ионных, например Tesla в моделях S и X.

Использование свинца Mindlandlead

Свинцово-кислотные аккумуляторы применяются в промышленности, например, для обеспечения стабильного энергоснабжения телекоммуникационных сетей.

В 2020 году объём рынка свинцовых аккумуляторов составил почти $17 млрд. Объём мирового рынка свинца, согласно GLobal Market Insight, к 2025 году достигнет $27 млрд. В Европе он будет расти за счёт автомобилестроения и роста числа дата-центров, где для обеспечения бесперебойного питания тоже используется много свинцовых аккумуляторов.

Gridential Energy

Gridtential Energy была основана в 2012 году в Калифорнии учёными Питером Борденом и Мишель Кляйн, которые занимались проблемой хранения энергии в аккумуляторах. Она разрабатывает новый тип свинцово-кислотных батарей, которые содержат меньше токсичного металла.

Как пишет компания, они создают дешевую, безопасную и экологичную альтернативу литий-ионным аккумуляторам. Последние служат дольше и быстрее заряжаются, но дороже в эксплуатации и создании. Именно поэтому на предприятиях часто используют более токсичные свинцово-кислотные.

Gridtential Energy создала технологию, с помощью которой улучшила свинцовую батарею, частично заменив токсичный металл на другие материалы.

Описание технологи от Gridtential Energy

Компания рассчитывает, что её аккумуляторы будут работать так же долго и заряжаться так же быстро, как обычные литий-ионные батареи, но при этом стоить гораздо меньше. Они также пригодны для вторичной переработки и их можно собирать на существующих производственных линиях.

По словам Gridential Energy, их аккумуляторы можно использовать в транспортном секторе, автомобильной промышленности, в системах хранения энергии, промышленном оборудовании и в системах резервного питания.

В 2017 году стартап привлёк $6 млн от крупного завода по производству свинцово-кислотных аккумуляторов East Penn Manufacturing, а также экспортера свинцово-кислотных аккумуляторов в Китае Leoch International.

В том же году фирма привлекла $5 млн, часть которых поступила от венчурной компании 1955 Capital. А в 2021 году получила ещё $12 млн от этой же компании для финансирования новой производственной линии.

Ace Green Recycling

Традиционные свинцово-кислотные батареи перерабатываются с использованием пиротехники: разобранный аккумулятор помещают в печь с температурой более 1000 °C. При этом выделяются токсичные вещества и создаётся много отходов.

По данным Reuters, компаний, которые пытаются найти новый способ утилизации использованных автомобильных аккумуляторов, немного. Одна из них — Ace Green Recycling.

Компания образовалась в начале 2020 года в результате слияния VerdeEn и Ace Singapore, а его главой стал индийский предприниматель Нищай Чадха. Ace Green должна была заниматься утилизацией биомедицинских отходов, а также инвестициями в переработку свинцовых аккумуляторов.

На старте у объединенной компании была техническая команда и права на 30 изобретений в области утилизации свинца. Как заявляет Нищай Чадха, он изначально финансировал большую часть бизнеса за счёт собственных сбережений и ссуд.

Я хотел продемонстрировать инвесторам уверенность в своем бизнес-плане. Не думая о том, буду ли я получать зарплату в первый год или около того. Постепенно мы начали получать финансовую поддержку от других.

Нищай Чадха, основатель Ace Green Recycling

С 2020 года компания сосредоточилась на утилизации свинцово-кислотных аккумуляторов. Ace Green Recycling разработала процесс, который превращает свинец из отработанных аккумуляторов в металлические брикеты.

У компании есть завод по переработке отходов в Газиабаде, недалеко от Нью-Дели. Там она использует специальные машины для переработки свинцовых компонентов из лома аккумуляторных батарей.

Слитки свинца получаемый на заводе Ace Green

Брикеты отливают в слитки и продают производителям аккумуляторов. Этот процесс помогает вернуть отработанный металл в производство с достаточно высокой рентабельностью и меньше загрязняет окружающую среду.

Рабочие разбирают батареи, чтобы получить свинец на предприятии ACE Green Reuters

В апреле 2021 года Ace Green подписала соглашения о создании совместных предприятий с четырьмя компаниями по утилизации отходов. Их СП будут работать в 11 странах. Вместе компании должны переработать 90 тысяч тонн использованных свинцово-кислотных аккумуляторов в год — это позволит производить в общей сложности около 55 тысяч тонн свинца в год.

Мы планируем в ближайшие пять лет построить 15-20 собственных заводов по переработке свинцово-кислотных и столько же по переработке литий-ионных аккумуляторов.

Нищай Чадха, Основатель компании

Тяжелые металлы: как они попадают в организм и чем вредны

К тяжелым металлам относятся: свинец, кадмий, ртуть, никель, олово и другие. Почти все тяжелые металлы токсичны.

Мы подвержены воздействию тяжелых металлов ежечасно. И это касается не только тех, кто проживает в задымленном промышленном городе, но и тех, кто «гнездится» в зеленых деревнях. Тяжелые металлы постоянно циркулируют с водой и воздухом, и экологическая чистота регионов весьма относительна.

Но отравление солями тяжелых металлов обычно тяжело распознать. Симптомы отравления тяжелыми металлами легко спутать с хроническими болезнями, последствиями усталости, неправильного питания и возрастных изменений. Чтобы диагностировать именно отравление ртутью, свинцом или кадмием, нужно провести лабораторные исследования.

Впрочем, особо острые отравления тоже случаются и обычно затрагивают сразу целые населенные пункты. К примеру, отравление ртутью чаще всего происходит через употребление морепродуктов — именно рыба, водоросли, ракообразные и моллюски накапливают её в себе. Сверхнормативный выброс этого тяжелого металла или систематические сбросы предприятий могут вызвать у жителей окружающих населенных пунктов так называемую болезнь Минамата. Ртуть поражает в основном нервную систему, поэтому список симптомов болезни Минамата содержит весь спектр — от потери слуха, зрения и обоняния до параличей разной сложности. Ртуть плохо выводится из организма, поэтому лечения от болезни практически нет.

Отравления всеми тяжелыми металлами характеризуются приблизительно одинаковой симптоматикой. Первым на острое отравление отреагирует пищеварительный тракт (нарушением перистальтики, болями, тошнотой, рвотой). По мере всасывания тяжелых металлов в кровь начнут подключаться реакции со стороны сердца и сосудов (скачки давления, одышка), почек и печени. Необратимые последствия для организма наступают, как и в случае болезни Минамата, когда тяжелый металл добрался до нервной системы.

Курильщики тоже не остаются в стороне, и выдыхают в воздух, который содержит кадмий. Конечно, на фоне промышленных выбросов кадмия — это капля в море, но курящих людей в непосредственной близости больше, чем металлообрабатывающих комбинатов, поэтому стоит учитывать этот фактор.

Как они попадают в организм человека?

Тяжелые металлы попадают в организм человека через загрязненный воздух, воду, почву и потребительские товары. Основной источник- это продукты питания, поэтому санитарными нормами жестко нормируется содержание в них  и в продовольственном сырье тяжелых металлов.

Тяжелые металлы в воде и продуктах питания.

ПИТЬЕВАЯ ВОДА. В некоторых регионах России имеются местности с высоким содержанием мышьяка в питьевой воде, что приводит к отравлению. В Чувашской Республике на обслуживаемой филиалом ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике – Чувашии в г. Канаш» территории содержание тяжелых металлов в питьевой воде  не выявлено за последние годы.

РЫБА И РЫБНЫЕ ПРОДУКТЫ.

В рыбе и морепродуктах может быть найден кадмий, в особенности, если это морепродукты (мидии и устрицы), а также мышьяк.

ОВОЩИ И ФРУКТЫ.

Чаще превышение кадмия встречается  в таких категориях, как овощи «бахчевые»  и «картофель» — 10% и 19% соответственно. Также высокая концентрация кадмия встречается в следующих продуктах: фасоль, кинза, укроп, петрушка, сельдерей. Во фруктах концентрации мышьяка, кадмия и свинца довольно низкие. Эксперты отмечают, что превышение свинца и кадмия были зафиксированы в яблоках. А мышьяка – в бананах.

Кадмий может повстречаться даже там, где его совсем не ждешь! Например, в приправе «Хмели-сунели».

За 2019 год испытательным лабораторным центром ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Чувашской Республике — Чувашии» и ее филиалами исследовалось  пищевых продуктов и продовольственного сырья  на мышьяк 1164 пробы, ртуть – 892 пробы, свинец – 1672 пробы, кадмий 1682 пробы, все пробы соответствовали гигиеническим требованиям.

Как себя обезопасить?

Получить острую интоксикацию при употреблении пищевых продуктов в целом нельзя, за исключением случаев злоупотребления или употребления продуктов с явным нарушением технологических процессов производства. В быту в большей степени есть риск острой интоксикации при нарушении мер предосторожности.

Рекомендуем

• обходить стороной морепродукты, если их происхождение досконально неизвестно.
• Не покупайте продукты на стихийных рынках — не исключено, что для продажи их выращивают вдоль автомобильных дорог или железнодорожного полотна.
• И, конечно же, бросьте уже, наконец, курить, если эта привычка все еще вас преследует.

Исследование

советует не слушать хэви-метал за рулем или что-нибудь из альбома Pantera

Far Beyond Driven . Но новое исследование утверждает, что игра в хэви-метал может помешать вашим способностям к вождению. Скажи что?

Журнал Auto Express и IAM RoadSmart, британская благотворительная организация, которая утверждает, что «потратила более 60 лет на то, чтобы сделать наши дороги более безопасными, улучшая навыки водителя и водителя с помощью обучения и обучения», провела тест, чтобы выяснить, подходит ли музыка вы играете в своей машине влияет на ваше вождение. Вот правила:

Во время теста репортеру-потребителю Тристану Шейл-Хестеру было поручено пройти два смоделированных точных круга по трассе Гран-при Red Bull Ring в Австрии, слушая на полной громкости песни из четырех разных музыкальных жанров — трэш-метал, хип-хоп. поп, классика и поп.

Тест из двух кругов включал в себя быстрое ускорение, серию технически сложных поворотов и зону ограничения скорости, а также контролируемую остановку на финише в конце второго круга.

Первый запуск был сделан без музыки, и время было четыре минуты 34 секунды.

Затем Тристиан попытался проехать круг, пока Slipknot (так в оригинале) был взрывным и был «ошеломляюще» на 14 секунд медленнее, а его движения газа были более неровными. Тристейн «признал, что прослушивание Slipknot мешало ему сосредоточиться на схеме трассы». зона.

Во время исполнения поп-хита «Shake it Off» Тейлора Свифта он был всего на две секунды медленнее своего контрольного времени, и это была его самая плавная поездка.

Наконец, игра в хип-хоп, а именно в «Humble» Кендрика Ламара, привела к тому, что Тристиан стал медленнее всего на одну секунду.

Моя проблема с этим исследованием в том, что оно полностью субъективно. Тристейн когда-нибудь слышал хэви-метал? Если бы он этого не сделал, я понимаю, как это раздражает, но для обычного металлиста это может быть таким же мирным, как Бах!

Что касается финала, сомнительный дубль.

«Хотя хэви-метал был явно связан с худшим кругом Тристана, поклонникам классической музыки может быть интересно узнать, что некоторые произведения вызывают слишком глубокое состояние расслабления, чтобы их можно было слушать за рулем».

Тим, руководитель отдела технической политики IAM RoadSmart, добавил: «Очевидно, что свирепый трэш-метал действительно уменьшил способность водителя плавно передвигаться по трассе. Это, а также энергичная танцевальная музыка предназначены для того, чтобы их можно было не только слышать, но и чувствовать, и слушать их громко. Ясно, что ни одна из них не помогает, когда дело доходит до сложных маневров вождения.

«Объем является основным фактором концентрации и оказывает большое влияние. Я бы, конечно, посоветовал водителям уменьшить шум при маневрировании — и приберечь трэш-метал на потом днем ​​или ночью!»

Подробнее исследования о металле:

• Новое исследование: Фанаты дэт-метала очень милы!
• AI Генератор дэт-метала, использующий ARCHSPIRE в качестве исходного материала
• Новое исследование показывает, что музыканты чаще страдают от депрессии и проблем с психическим здоровьем
• Исследование сравнивает моширование с ритуалами, проводимыми племенами тропических лесов в Папуа, Новая Гвинея
• Новое исследование предполагает, что более умные люди обычно предпочитают инструментальную музыку
• Исследование: посещение шоу может увеличить продолжительность жизни на девять лет

Опрос

• предлагает людям старше 30 лет перестать открывать для себя новую музыку
• Музыка может помочь вам во время операции, новое исследование находит

Исследование

• связывает молодых поклонников металла с более высоким уровнем самоповреждений и самоубийств
• Подробнее здесь.

Хотите больше металла? Подпишитесь на наш ежедневный информационный бюллетень

Введите свою информацию ниже, чтобы получать ежедневные обновления со всеми нашими заголовками и получать информационный бюллетень The Orchard Metal.

В этой статье:

дорожная ярость

Новое исследование утверждает, что прослушивание тяжелого металла может стать причиной плохого вождения

Поиск

Прослушивание Slipknot на большой громкости, по-видимому, не очень хорошо для вашего вождения.

2 июня 2019 г.

Влияет ли прослушивание Slipknot на ваше вождение?

В новом исследовании, посвященном изучению влияния вождения во время прослушивания музыки, утверждается, что тяжелый металл может стать причиной плохого вождения.

• ПОДРОБНЕЕ: 100 величайших альбомов хэви-метала

Эксперимент, проведенный IAM Roadsmart и автомобильным журналом Auto Express , был направлен на анализ поведения и безопасности водителя при прослушивании различных музыкальных жанров. В исследовании сравнивались треки из Slipknot (‘(sic)’), Тейлор Свифт («Shake It Off»), Кендрика Ламара («HUMBLE») и Иоганна Себастьяна Баха («Вариации Гольдберга»).

Результаты показали, что чем тяжелее и экстремальнее музыка, тем более эксцентричным и опасным становился водитель. Мягкая классическая музыка привела к тому, что водитель слишком расслабился, а поп-музыка оказалась лучшей для контролируемого вождения.

Реклама

Журналист по вопросам потребителей Тристан Шейл-Хестер вышла на трассу Гран-при Red Bull Ring в Австрии, проехав два круга с различными ускорениями, поворотами и скоростью, закончив контролируемой остановкой на финише — все время прослушивание вышеупомянутых четырех песен на полной громкости.

Во время прослушивания Slipknot время Шейла-Хестера было на 14 секунд медленнее, чем его контрольный круг, и гораздо более неустойчивым, чем в других тестах. Прослушивание произведения Баха привело к тому, что он оказался на 12 секунд медленнее контрольного круга; Песня Кендрика привела к неудачному финишу за линией; а круг Тейлор Свифт был «самым плавным с точки зрения стабильности скорости».

«Очевидно, что свирепый трэш действительно уменьшил способность водителя плавно объезжать трассу», — сказал Тим Шаллкросс, руководитель отдела технической политики IAM Roadsmart. «Эта и энергичная танцевальная музыка предназначены для того, чтобы их можно было не только слышать, но и чувствовать, и чтобы их можно было слушать на полной громкости. Ясно, что ни одна из них не помогает, когда дело доходит до выполнения сложных маневров».

Он добавил: «Объем является основным фактором концентрации и оказывает большое влияние.