Grande projeto de pesquisa de grafite visa remodelar o mercado doméstico de veículos elétricos e baterias

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O grafite foi recentemente classificado como um mineral de "necessidade crítica" para a segurança nacional pelo governo dos EUA devido ao seu papel fundamental em baterias de veículos elétricos e outras tecnologias importantes. Lamentavelmente, cerca de 80% da oferta atual é proveniente do exterior, principalmente da China.

Um grande esforço está em andamento para criar um novo setor de grafite "Made in America". Empresa de tecnologia de carbono A Ramaco Carbon está agora trabalhando com o Oak Ridge National Laboratory, um dos maiores laboratórios de ciência e energia do Departamento de Energia dos Estados Unidos, para criar técnicas inovadoras em larga escala para a produção de grafite a partir do carvão como um componente desse empreendimento.

O estudo sobre grafite faz parte de uma colaboração de pesquisa maior em que Ramaco e Oak Ridge National Laboratory estiveram envolvidos nos últimos três anos. Esta colaboração analisou uma variedade de usos alternativos para o carvão para criar materiais e produtos de carbono de maior valor.

O novo projeto de dois anos, que a Ramaco Carbon e o ORNL estão financiando em conjunto por meio de uma proposta de trabalho de campo do DOE Fossil Energy & Carbon Management Program, se concentrará na ampliação de um procedimento que já demonstrou sucesso em escala de bancada no ORNL. A Ramaco será responsável por uma série de tarefas, como o uso de maquinário especializado em sua instalação de pesquisa iCAM em Wyoming para preparar matérias-primas para o processo usando carvão das minas de sua empresa controladora, a empresa de carvão metalúrgico de capital aberto Ramaco Resources, Inc. (NASDAQ: METC).

“A Ramaco trabalhou com o ORNL em outros projetos que têm vínculos com a indústria de veículos elétricos, como a redução do peso de veículos usando fibra de carbono derivada do carvão”, disse James Dietz, um dos principais pesquisadores da Ramaco no projeto. “Se for bem-sucedido, este projeto tem potencial para ser extremamente impactante e turbinar a indústria de EV dos Estados Unidos”.

A pesquisa está preocupada principalmente com o aproveitamento do carbono, o componente essencial do grafite sintético e uma variedade de outros produtos. Atualmente, a maior parte desse carbono vem de petróleo mais caro e matérias-primas petroquímicas relacionadas. O objetivo deste esforço de pesquisa colaborativa é expandir o trabalho anterior de ambas as organizações e criar uma nova técnica que emprega o carbono do carvão como matéria-prima.

Pesquisadores do ORNL estão apresentando uma análise tecnoeconômica que indica que a nova técnica será mais barata do que a alternativa à base de petróleo.

"Desde a sua fundação, o ORNL tem se destacado no fornecimento de ciência translacional. Essa colaboração entre o laboratório e a Ramaco é um grande exemplo de como a pesquisa básica e aplicada trabalha em conjunto para acelerar os desenvolvimentos tecnológicos orientados pela ciência", disse o Diretor Associado do Laboratório para Ciência e Tecnologia de Energia Dr. Xin Sun.

O principal objetivo da equipe neste projeto é ampliar e comercializar uma tecnologia que foi criada com o apoio do programa de Ciências Básicas de Energia do DOE, que financia estudos básicos para estabelecer as bases para futuras inovações energéticas.

"Tentamos não exagerar na pesquisa nos estágios iniciais, mas se for bem-sucedida, a capacidade de usar carvão de custo mais baixo como matéria-prima para produzir grafite sintético pode ser transformadora", disse Randall Atkins, presidente e CEO da Ramaco. "A parceria público-privada de vários anos com o ORNL nos permitiu fazer alguns avanços tecnológicos exclusivos e substanciais nessa direção. Nosso objetivo de longo prazo tem sido reinventar o uso do recurso natural mais abundante da América para torná-lo uma solução para algumas de nossas necessidades mais prementes para a transição energética global. Isso ajudará a remodelar os mercados de energia e o meio ambiente para melhor."

Materiais compostos de fibra de carbono podem ser usados ​​para fazer peças de aeronaves e espaçonaves, eixos de tacos de golfe, quadros de bicicletas, varas de pescar, mastros de veleiros, só para citar alguns.

O grafite pode ser usado para todos os tipos de coisas, como lápis, lubrificantes, lâmpadas de arco, baterias, escovas para motores elétricos e núcleos de reatores nucleares – para citar apenas algumas coisas.