تایدال متالز آب دریا را به عنوان راه‌حلی برای کمبود مواد معدنی حیاتی می‌داند
سال گذشته، ایالات متحده منیزیم را به عنوان یک ماده معدنی حیاتی تعیین کرد، یکی از “ ۱۸ فلز حیاتی ” که برای انتقال انرژی بسیار مهم هستند. این فلز در طیف گسترده‌ای از الکترونیک استفاده می‌شود و وزنی کمتر از آلومینیوم دارد، که آن را به جایگزینی جذاب برای خودروسازان تبدیل می‌کند.
اما مانند بسیاری از مواد معدنی دیگر، چین بر بازار تسلط یافته است. این به دلیل کمیابی منیزیم نیست — در واقع، این فلز هشتمین ماده معدنی فراوان در پوسته زمین است و سومین ماده معدنی محلول در اقیانوس‌های جهان است. اما در ایالات متحده، حداقل فقط یک شرکت فلز اولیه تولید می‌کند، بقیه یا وارداتی هستند یا از ضایعات بازیافت می‌شوند.
“نام بازی واقعاً این است که آیا می‌توانید با تولید ۹۰٪ از چین رقابت کنید؟” هاوارد یو، هم‌بنیان‌گذار و مدیرعامل تایدال متالز گفت.
یو بر این باور است که استارتاپ او می‌تواند. این شرکت، که قبلاً به عنوان گرین‌بلو شناخته می‌شد، بر روی فناوری تصفیه آب دریا کار می‌کرد وقتی که متوجه شد ارزش بیشتری در مواد معدنی باقی‌مانده وجود دارد.
“در آن زمان، صنعت در حول منیزیم در ایالات متحده از هم فروپاشیده بود,” او گفت. با حس کردن فرصت، در اواخر ۲۰۲۳ شرکت به تولید منیزیم تغییر مسیر داد و تجدید نام کرد.
این فلز سبک وزن پتانسیل کاهش قابل توجهی در انتشار کربن از حمل و نقل دارد اگر بتوان با حداقل آلودگی تولید کرد. طرفداران موتورسیکلت‌ها توجه خواهند کرد که منیزیم در خودروهای مسابقه‌ای معمول است، خصوصاً در چرخ‌ها، جایی که هر پوند کاهش یافته باعث بهبود شتاب و کنترل می‌شود. در خودروهای مسافربری، استفاده گسترده‌تر از منیزیم مصرف سوخت را بهبود می‌دهد، باعث کاهش ردپای کربن وسایل نقلیه سوخت فسیلی و افزایش برد وسایل نقلیه الکتریکی می‌شود. برخی از شرکت‌های باتری شروع به بررسی استفاده از فلز برای بهبود تراکم انرژی کرده‌اند.
امروزه منیزیم عمدتاً به دو روش تولید می‌شود: پختن ماده معدنی دولومیت و تبخیر آب نمکی، معمولاً در حوضچه‌های عظیم باز و پردازش باقی‌مانده‌ها. اولی در چین به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود و بر تولید تسلط دارد؛ همچنین بسیار آلاینده است، به ویژه هنگامی که زغال سنگ به عنوان منبع حرارت استفاده می‌شود.
تایدال متالز روش تبخیری را دنبال می‌کند اما به جای حوضچه‌ها، از پمپ تبخیری با نوسان دما استفاده می‌کند. اصولاً این شرکت از ماده‌ای که به راحتی رطوبت جذب می‌کند برای تبخیر آب دریا یا نمک‌های باقی مانده از تصفیه آب دریا استفاده می‌کند. این ماده مشابه بسته‌های ژل سیلیکا است که در چیزهای ساخت خارج جاسازی می‌شود و داخل یک جعبه که با آب دریا در تماس است قرار گرفته است. وقتی ماده اشباع شد، تایدال متالز جعبه را بسته و دما را افزایش می‌دهد، آب را آزاد می‌کند.
در همین حال، یک جعبه پر از ماده دیگر باز می‌شود تا به تبخیر آب دریا ادامه دهد. وقتی آن جعبه اشباع شد، تایدال متالز از پمپ‌های حرارتی برای انتقال حرارت از جعبه اول که اکنون خشک‌تر است به جعبه دوم اشباع استفاده می‌کند. یو گفت که این فرآیند، به غیر از حرارت اولیه مورد نیاز برای گرم‌کردن جعبه اول، بسیار کارآمد است. “ما اساساً حدود ۹۷٪ از انرژی را بازیافت کرده‌ایم.”
در نهایت، استارتاپ یک تن آب دریا را تبخیر کرده و حدود ۴ کیلوگرم نمک منیزیم تولید خواهد کرد.
پس از تبخیر آب، بعضی از مولکول‌های H2O هنوز به کلرید منیزیم متصل هستند. این‌ها نیز باید جدا شوند. یو جزئیات را فاش نکرد، اما گفت که شرکت فرایندی موجود را تغییر داده تا کار را آسان‌تر کند.
تایدال متالز در حال کار بر روی یک کارخانه آزمایشی است که می‌تواند ۲۰۰ تن در سال تولید کند. بودجه برای پروژه از یک دور سرمایه‌گذاری بذر اخیر به مبلغ ۸.۵ میلیون دلار به رهبری DCVC با مشارکت Bidra Innovation Ventures و First Spark Ventures تامین شده است. پس از تکمیل مهندسی در آن کارخانه، یو گفت که استارتاپ به دنبال یک کارخانه بزرگتر است که می‌تواند تا سال ۲۰۲۶، ۱۰,۰۰۰ تن در سال تولید کند.
به طور کلی، فرآیند تایدال متالز وعده می‌دهد که آلودگی بسیار کمتری نسبت به آنچه در چین انجام می‌شود، ایجاد کند، به خصوص اگر از برق تجدیدپذیر برای تامین پمپ‌های حرارتی استفاده شود. علاوه بر این، چون شرکت می‌تواند از آب دریا و ضایعات شور از تصفیه‌خانه‌ها استفاده کند، منبع تقریباً بی‌نهایت است، برخلاف منیزیمی که از سنگ دولومیت استخراج می‌شود.
“یک تصفیه‌خانه در سن‌دیگو روزانه ۱۰۰ میلیون گالن آب دریا پمپاژ می‌کند. این کافی است تا تمام نیاز منیزیم ایالات متحده را تامین کند — ۱۸۰,۰۰۰ تن در سال,” یو گفت. “امروز، همه این‌ها به هدر می‌رود.”
