Un importante progetto di ricerca sulla grafite mira a rimodellare il mercato nazionale dei veicoli elettrici e delle batterie

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La grafite è stata recentemente classificata dal governo degli Stati Uniti come un minerale di “necessità critica” per la sicurezza nazionale a causa del suo ruolo chiave nelle batterie dei veicoli elettrici e in altre tecnologie significative. Purtroppo, circa l’80% dell’attuale fornitura proviene dall’estero, principalmente dalla Cina.

Attualmente è in corso un grande sforzo per creare un nuovo settore della grafite “Made in America”. L'azienda di tecnologia del carbonio Ramaco Carbon sta ora lavorando con l'Oak Ridge National Laboratory, uno dei più grandi laboratori scientifici ed energetici del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, per creare tecniche innovative su larga scala per la produzione di grafite dal carbone come componente di questo sforzo.

Lo studio sulla grafite fa parte di una più ampia collaborazione di ricerca in cui Ramaco e Oak Ridge National Laboratory sono stati impegnati negli ultimi tre anni. Questa collaborazione ha esaminato una varietà di usi alternativi del carbone per creare materiali e prodotti a base di carbonio di maggior valore.

Il nuovo progetto biennale, che Ramaco Carbon e ORNL stanno finanziando congiuntamente attraverso una proposta di lavoro sul campo del programma DOE Fossil Energy & Carbon Management, si concentrerà sull’ampliamento di una procedura che ha già dimostrato successo su scala di banco presso ORNL. Ramaco sarà responsabile di una serie di compiti, come l'utilizzo di macchinari specializzati presso la sua struttura di ricerca iCAM nel Wyoming per preparare le materie prime per il processo utilizzando carbone proveniente dalle miniere della sua azienda madre, la società di carbone metallurgico quotata in borsa Ramaco Resources, Inc. (NASDAQ:METC).

"Ramaco ha lavorato con ORNL su altri progetti che hanno legami con l'industria dei veicoli elettrici, come l'alleggerimento dei veicoli utilizzando fibra di carbonio derivata dal carbone", ha affermato James Dietz, uno dei principali ricercatori di Ramaco sul progetto. "In caso di successo, questo progetto ha il potenziale per avere un impatto estremamente significativo e dare il turbo all'industria dei veicoli elettrici negli Stati Uniti."

La ricerca riguarda principalmente lo sfruttamento del carbonio, il componente essenziale della grafite sintetica e di una varietà di altri prodotti. Attualmente, la maggior parte di questo carbonio proviene dal petrolio più costoso e dalle relative materie prime petrolchimiche. L'obiettivo di questo sforzo di ricerca collaborativa è quello di ampliare il lavoro precedente di entrambe le organizzazioni e creare una nuova tecnica che utilizzi invece il carbonio del carbone come materia prima.

I ricercatori dell’ORNL stanno elaborando un’analisi tecnoeconomica che indica che la nuova tecnica sarà meno costosa dell’alternativa basata sul petrolio.

"Fin dalla sua fondazione, ORNL si è distinta nella fornitura di scienza traslazionale. Questa collaborazione tra il laboratorio e Ramaco è un ottimo esempio di come la ricerca di base e quella applicata lavorano insieme per accelerare gli sviluppi tecnologici guidati dalla scienza", ha affermato il Direttore del Laboratorio Associato per le Scienze e le Tecnologie Energetiche. Dottor Xin Sun.

L'obiettivo principale del team in questo progetto è espandere e commercializzare una tecnologia creata con il supporto del programma Basic Energy Sciences del DOE, che finanzia studi di base per gettare le basi per future innovazioni energetiche.

"Cerchiamo di non sopravvalutare la ricerca nelle fasi iniziali, ma se avrà successo, la possibilità di utilizzare carbone a basso costo come materia prima per produrre grafite sintetica potrebbe essere trasformazionale", ha affermato Randall Atkins, presidente e amministratore delegato di Ramaco. "La partnership pubblico-privata pluriennale in corso con ORNL ci ha permesso di realizzare alcuni progressi tecnologici unici e sostanziali in quella direzione. Il nostro obiettivo a lungo termine è stato quello di reinventare l'uso della risorsa naturale più abbondante d'America per renderla una soluzione al problema alcune delle nostre esigenze più urgenti per la transizione energetica globale. Ciò contribuirà a rimodellare in meglio sia i mercati dell’energia che l’ambiente”.

I materiali compositi in fibra di carbonio possono essere utilizzati per realizzare parti di aerei e veicoli spaziali, aste di mazze da golf, telai di biciclette, canne da pesca, alberi di barche a vela, solo per citarne alcuni.

La grafite può essere utilizzata per tutti i tipi di cose, come matite, lubrificanti, lampade ad arco, batterie, spazzole per motori elettrici e nuclei di reattori nucleari, solo per citare alcune cose.