รัสเซียเริ่มการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของโลหะผสมแมกนีเซียมธาตุหายาก ขณะที่เทคโนโลยี "สารละลายไฮโดรเจนฐานแมกนีเซียม" ของเยอรมนีถูกตั้งคำถามอย่างเป็นระบบ [ผลสำรวจ SMM]

โรงงานแมกนีเซียมโซลิคามสค์ของรัสเซียเริ่มการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของโลหะผสมแมกนีเซียมที่มีแร่หายากเป็นส่วนประกอบ

โรงงานแมกนีเซียมโซลิคามสค์ (SMP) ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ Rosatom ของรัสเซีย ประกาศเมื่อไม่นานมานี้ว่าได้เริ่มการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของโลหะผสมแมกนีเซียมที่มีธาตุแร่หายาก เช่น นีโอไดเมียม ซีเรียม และแลนทานัม วัสดุชนิดใหม่นี้มีคุณสมบัติน้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูง ช่วยลดน้ำหนักของโครงสร้างได้อย่างมากและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์ อีกทั้งยังสามารถรีไซเคิลได้ จึงจัดเป็นวัสดุ “วิศวกรรมสีเขียว” ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มุ่งเป้าไปที่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การผลิตยานยนต์ พลังงาน ตลอดจนอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซเป็นหลัก การเติมแร่หายากช่วยเพิ่มความทนทานต่อแรงรับน้ำหนักของวัสดุและยืดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนสำคัญ โรงงานแมกนีเซียมโซลิคามสค์เริ่มผลิตแมกนีเซียมในปี 1936 และเริ่มสกัดโลหะแร่หายากจากหัวแร่โลพาไรต์ในปี 1958 ปัจจุบัน โรงงานแห่งนี้คิดเป็น 100% ของกำลังการผลิตสารประกอบแร่หายาก ไนโอเบียม และแทนทาลัมของรัสเซีย รวมถึง 75% ของการผลิตแมกนีเซียม และ 4% ของการผลิตไทเทเนียม

เทคโนโลยี “ไฮโดรเจนเพสต์ฐานแมกนีเซียม” ของ Fraunhofer ถูกตั้งคำถามเรื่องประสิทธิภาพและต้นทุนในระดับระบบ

เทคโนโลยี Powerpaste ที่พัฒนาโดยสถาบัน Fraunhofer ของเยอรมนี ได้จุดกระแสการอภิปรายขึ้นอีกครั้งเมื่อไม่นานมานี้ เทคโนโลยีนี้อาศัยแมกนีเซียมไฮไดรด์เป็นพื้นฐาน และปล่อยไฮโดรเจนผ่านปฏิกิริยากับน้ำเพื่อนำไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง โดยมีเป้าหมายเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาด้านความปลอดภัยและต้นทุนของการกักเก็บไฮโดรเจนแรงดันสูง อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์อิสระชี้ว่า สมรรถนะของระบบโดยรวมต่ำกว่าที่มีการประชาสัมพันธ์ไว้อย่างมาก

ประเด็นหลักอยู่ที่ความหนาแน่นพลังงานและประสิทธิภาพ ตามการประเมิน การผลิตไฮโดรเจน 1 กก. ต้องใช้ไฮโดรเจนเพสต์ราว 10 กก. และน้ำบริสุทธิ์ 9 กก. รวมเป็นน้ำหนัก 19 กก. ซึ่งเทียบเท่ากับความหนาแน่นพลังงานระดับระบบเพียงประมาณ 0.3-0.4 kWh/kg ใกล้เคียงกับแบตเตอรี่ลิเทียมมากกว่าจะเหนือกว่า นอกจากนี้ การผลิตแมกนีเซียมในต้นน้ำใช้พลังงานสูงถึง 80-110 kWh ต่อไฮโดรเจน 1 กก. ส่งผลให้ประสิทธิภาพตลอดห่วงโซ่จากไฟฟ้าสู่ไฟฟ้าอยู่ที่เพียงราว 10% กระบวนการเกิดปฏิกิริยายังปล่อยความร้อนจำนวนมาก ประมาณ 19 kWh ต่อไฮโดรเจน 1 กก. ทำให้ต้องมีระบบจัดการความร้อนที่ซับซ้อนอัตราการผลิตไฮโดรเจนมีข้อจำกัด และต้องผ่านการทำให้บริสุทธิ์ก่อนจึงจะเข้ากันได้กับเซลล์เชื้อเพลิงแบบเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน ในด้านต้นทุน เพียงการใช้พลังงานในการผลิตแมกนีเซียมก็ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น 4-11 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมไฮโดรเจนแล้ว โดยยังไม่รวมฮาร์ดแวร์ของระบบและโลจิสติกส์

ต้นทุน 2 ยูโรต่อกิโลกรัมของไฮโดรเจนเพสต์ที่ Fraunhofer อ้างนั้นครอบคลุมเฉพาะวัตถุดิบเท่านั้น ขณะที่ต้นทุนของระบบทั้งหมดสูงกว่าราว 10 เท่า นอกจากนี้ ห่วงโซ่การรีไซเคิลยังไม่สมบูรณ์ เนื่องจากการถลุงแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์กลับเป็นแมกนีเซียมต้องใช้พลังงานสูง การวิเคราะห์ระบุว่า เทคโนโลยีนี้เหมาะเพียงสำหรับการสาธิตในช่วงกำลังระดับหลายร้อยวัตต์ถึงกิโลวัตต์ และไม่สามารถรองรับความต้องการพลังงานขนาดใหญ่ เช่น เรือ ได้ โดยสรุป มันคือ “การทำลายพลังงาน” มากกว่าการกักเก็บพลังงาน และไม่มีข้อได้เปรียบในระดับระบบ