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明星商品:2020年现有金属的新用途激增

作者: 秋树 举报

Covid-19大流行引发了人们对铜作为医疗材料的新兴趣,凸显了跨多个部门替代使用矿物的前景。从铂金燃料电池到铝制风力涡轮机,现有金属的更多的新用途被发现和利用。

随着技术的发展,曾经的商品已将自己推向采矿业的前方,旧材料的新用途推动了这一变化。刚果民主共和国铝土矿的命运经常被作为这种巨大转变的一个例子而突出,通常用于智能手机的矿物推动了采矿业的爆炸式增长,该行业为该国GDP贡献了近四分之一。

但这并不是旧矿物新用途的单一的例子,尤其是Covid-19大流行引发了对由多种商品提供动力的新型医疗设备的大量需求。从铂金燃料电池到铜生物医学设备,这种不断变化的需求可以为采矿业一些完善的部门注入新的活力。

金属新用途激增

智能生物医学设备中的铜

智能生物医学设备中的铜

铜长期以来一直是医疗行业中流行的金属,因为它会干扰与之接触的生物的细胞膜,从而阻止新陈代谢等过程的发生。通过在医院的表面(如床架和门把手)上的铜涂层,可以形成抗细菌表面,从而有助于阻止疾病在这些环境中的传播。

在医学出版物《感染控制和医院流行病学》上发表的 一项为期四年的研究发现,通过在医院表面涂上抗菌铜化合物,可以减少58%的与医疗相关的感染。

近来,随着医疗技术的进步,铜合金日益受到关注。8月,瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员开发了一种由铂,铜,镍和磷组成的合金,该合金可用于制造塑料纤维的电极。这些纤维对于依赖电刺激的植入设备的功能十分重要,例如耳蜗植入物和影响大脑的设备,这些复杂的医学过程将从这些新合金中受益。

这些合金可以在粘稠状态下使用,与只能用作液体的现有晶体金属技术相比,该技术更加可靠,后者可以分解成液滴。此外,研究人员还开发了功能纤维,该功能纤维比标准电极纤维小50倍,而这种技术的小型化可以构建更精准的设备。

铂金燃料电池

铂金燃料电池

铂金因其在燃料电池技术中的应用潜力而引起了清洁能源领域的关注。贵金属特别有效地将氢和氧转化为水和电,为电化学反应提供了稳定的基础,而电化学反应是许多新电池技术的基础。

研究从能源的阿贡国家实验室,发表在美国能源部科学在2018年十二月,发现了两个新的方法来改善燃料电池用铂的效率:通过改变铂本身的形状,以提高反应效率,开发碳钴氮底物以支撑铂。

然而,对于铂在燃料电池中的长期生存能力存在担忧,因为尽管其具有电化学能力,但是生产和购买铂的巨大成本可能使铂基燃料电池的价格过高。2019年,德国工程公司博世(Bosch)告诉路透社,其目标是将来在燃料电池技术中仅使用目前铂金用量的十分之一。

根据Fuel Cell Works的报告,确实,全球55%的加工铂金已用于催化转化器,这表明全球铂金供应链已与针对汽车排放的完全不同的解决方案集成在一起。催化转化器比燃料电池更具短期解决方案,这一事实为能源行业提供了更全面的检查,这进一步表明铂在燃料电池技术中可能没有长期的发展前景。

铝驱动可再生能源

铝制太阳能的优势

铝是具有长期稳定的一种金属,铝已成为可再生能源制造商的首选材料。大型太阳能设施,例如集中式太阳能设施内华达太阳能一号,已经证明了用铝代替钢铁基础设施的有效性。尽管铝的每磅成本更高,但是这种金属的轻便和柔韧性允许制造更多种类的太阳能电池板,从而产生了长期的经济利益。

实际上,IBIS Associates的一项研究发现,在20年的时间里,钢制太阳能电池板不会比铝制太阳能电池板具有明显优势。研究发现,两种金属之间的安装成本相当,铝的商业屋顶安装成本平均每瓦便宜0.12美元,而该项目的运输成本则每瓦便宜0.009美元。该报告得出的结论是,尽管铝装置“受到批量生产之前的体积的限制,但铝系统的运输成本却比同类钢设计降低了23%至66%”。

此外,《美国地质调查局》的数据显示,铝的回收价值是钢的三倍,2009年铝的废钢价格达到每磅0.79美元,而钢的每磅仅为0.09美元,这表明铝可能发挥了作用。在能源行业中发挥作用,该行业更加重视回收和再利用。

铝还被用于风力涡轮机,英国公司Corex Honeycomb开发了一种铝蜂窝结构,其强度,轻便和柔韧性使其非常适合在风力涡轮机中使用。2016年,该公司与TWI和欧盟合作开发了“嵌入式早期故障裂纹检测传感器”,这是一种使用Corex蜂窝结构建造的试验性风力涡轮机,能够在干扰运行之前识别并报告潜在的结构损坏。

工业流程中的银

工业流程中的银

白银一直是工业部门的支柱,在过去五年中,白银占世界金属工业需求的一半以上。从焊接合金到LED芯片,贵金属具有多种用途,并且是工业过程中使用的灵活金属之一。

这种金属还受到清洁能源领域的极大关注,银的高电导率和导热率使其成为用于太阳能电池板的较佳候选者。2017年,随着全球对清洁能源的日益依赖以及小型太阳能行业的发展,全球太阳能行业对白银的需求增长了20%,小型太阳能行业正在向公众出售和安装的面板数量超过以往任何时候。

然而,这些积极的趋势在某种程度上受到了对作为奢侈品的白银需求的阻碍,例如,白银被用于珠宝和艺术品中,从而将其价格推高至令人难以置信的高位。肯特商学院的研究发现,尽管太阳能电池板平均仅含20克银,但这却占了该单元建造价格的6.1%,使银变得非常昂贵。

此外,白银在豪华和工业环境中都有广泛的用途,这意味着其价格受两种环境中不断变化的市场状况的影响,从而使银具有很大的挥发性。肯特(Kent)研究发现,在2008年经济衰退和2011年石油价格上涨之后,白银价格大幅上涨,这表明金属价格的上涨恰恰是人们对追求廉价和低价位的新形式感兴趣的时候。尽管金属本身具有稳定性和可靠性,但这些财务上的担忧使白银成为不稳定的工业投资。

这些明星商品使现有金属的新用途激增,为矿业带来新的活力。你还知道哪些金属的新用途,欢迎大家在下方评论补充。

来源:矿机之家

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