تمایل به بازگشت تولید در ایالات متحده با حقیقت ناگوار روبرو است: فرآیندهای ایجاد بسیاری از مواد مهم امروزه باعث ایجاد سمی توسط محصولات و سایر خطرات زیست محیطی می شوند. این امر در مورد فلزات صنعتی متداول مانند نیکل و تیتانیوم و همچنین مواد معدنی خاص ، مواد و پوشش هایی که وارد باتری ها ، الکترونیک پیشرفته و کاربردهای دفاعی می شوند ، صدق می کند.
اکنون 6K ، که توسط محقق سابق MIT کمال هادی تأسیس شده است ، از یک فرآیند تولید جدید برای بازگرداندن تولید مواد بحرانی در آمریکا بدون سمی توسط محصولات استفاده می کند.
این شرکت به طور فعال فن آوری پلاسما مایکروویو را که آن را غیرقانونی می نامد ، مقیاس می کند تا نحوه پردازش مواد معدنی بحرانی را تغییر دهد و زنجیره های عرضه داخلی جدیدی را در این فرآیند ایجاد کند. Unimelt از پرتوهای پلاسما حرارتی محکم کنترل شده برای ذوب یا تبخیر پیش سازهای مواد در اندازه های دقیق و مراحل کریستالی استفاده می کند.
این فناوری فلزات مانند تیتانیوم ، نیکل و آلیاژهای نسوز را به ذرات بهینه شده برای تولید مکمل ها برای تعدادی از کاربردهای صنعتی تبدیل می کند. همچنین از آن برای ایجاد مواد باتری برای وسایل نقلیه برقی ، شبکه زیرساختی و مراکز داده استفاده می شود.
Saurabh Ullal ، مدیرعامل 6K می گوید: “بازارها و مواد بحرانی که ما روی آنها متمرکز شده ایم نه تنها به دلایل اقتصادی بلکه امنیت ملی در ایالات متحده نیز مهم هستند ، زیرا امروزه بیشتر این مواد در کشورهای غیر دوستانه تولید می شوند.” “حالا ، [U.S. government] و پایگاه مشتری رو به رشد ما می تواند از این فناوری اختراع شده در MIT استفاده کند تا ایالات متحده به این کشورهای غیر دوستانه کمتر وابسته شود و استقلال زنجیره تأمین را هم اکنون و در آینده فراهم کند. “
6K که در دمای 6000 درجه در پلاسما خود قرار دارد ، در حال حاضر پودرهای فلزی بسیار کارآمد خود را به تولید کنندگان قطعات و همچنین شرکت های دفاعی ، خودرو ، پزشکی و نفتی و گاز برای استفاده در اجزای موتور و ایمپلنت های پزشکی موشکی می فروشد. برای مقیاس کاری باتری خود ، 6K همچنین یک مرکز تولید 100000 فوت مربعی در جکسون ، تنسی ایجاد می کند که ساخت و ساز را در اواخر سال جاری آغاز می کند.
آخر هفته
بین سالهای 1994 و 2007 ، حدیدی در مرکز علوم و سنتز پلاسما (PFSC) کار کرد ، جایی که وی فناوری های پلاسما را برای تعدادی از کاربردهای از جمله تولید هیدروژن ، اصلاح سوخت ها و تشخیص سموم محیطی توسعه داد. اولین شرکت این شرکت در سال 2000 توسط PFSC برای یافتن جیوه در مصرف نیروگاه های زغال سنگ تاسیس شد.
حدییدی می گوید: “من دوست داشتم در MIT کار کنم.” “این مکان باورنکردنی است که واقعاً شما را به چالش می کشد. فقط بودن در آنجا بسیار تحریک کننده است زیرا همه سعی می کنند راه حل های جدیدی را ارائه دهند و نقاط بین زمینه های مختلف را به هم وصل کنند. “
Hadidi همچنین با استفاده از پلاسم های مایکروویو فرکانس بالا برای ایجاد نانومواد برای استفاده در برنامه های نوری شروع به استفاده کرد. او یک متخصص مادی نبود ، بنابراین وی با استاد اریک جردن ، متخصص در ترکیب مواد از دانشگاه کانکتیکات همکاری کرد و محققان شروع به کار در شب و آخر هفته در PSFC کردند تا ایده بیشتری را توسعه دهند ، در نهایت فناوری ثبت اختراع شد.
حدیدی با مطالعه استفاده از فناوری پلاسما مایکروویو ، که بعداً به عنوان “فرآیند ذوب دولت متحد” نامیده شد ، به طور رسمی شرکتی مانند Amastan را تأسیس کرد تا به عنوان بخشی از کمک های دولتی که وی و اردن دریافت کرده اند ، مواد مختلفی را تهیه کنند.
محققان به زودی دریافتند که فناوری پلاسما مایکروویو نسبت به تکنیک های تولید سنتی برای مواد خاص دارای چندین مزیت است. از یک طرف ، می تواند چندین مرحله پر انرژی از فرآیندهای معمولی را از بین ببرد ، در بعضی موارد باعث کاهش زمان تولید تا روزها تا ساعت ها می شود. برای باتری ها و برخی از مواد معدنی مهم ، این فرایند همچنین با مواد اولیه بازیافت شده کار می کند. Amastan در سال 2019 به 6K تغییر نام داد.
در ابتدا ، حدیدی پودرهای فلزی را که در تولید مواد افزودنی استفاده می شود از طریق فرآیندی به نام کروی تولید می کند ، که منجر به پودرهای متراکم و کروی می شود که به خوبی جریان می یابند و قطعات بسیار کارآمد از قطعات چاپی سه بعدی را ایجاد می کنند.
پس از کمک هزینه دیگری ، حدیدی روشهای تولید کاتد باتری ساخته شده از لیتیوم ، نیکل ، منگنز و کبالت (NMC) را بررسی می کند. فرآیند استاندارد برای انجام NMC شامل سنتز شیمیایی ، بارندگی ، عملیات حرارتی و آب زیادی است. 6K قادر است با تسریع در تولید و کاهش هزینه ها ، بسیاری از این مراحل را کاهش دهد ، در حالی که مقاوم تر است.
اولل می گوید: “فناوری ما زباله های سمی و بازیافت را به طور کامل از طریق فرآیند برای استفاده از همه چیز از جمله آب از بین می برد.”
مقیاس تولید داخلی
امروز ، بازوی تولید افزودنی 6K از کارخانه ای در پنسیلوانیا کار می کند. سیستم های پردازش ، پردازش و بازیافت معدنی بحرانی شرکت این شرکت می تواند حدود 400 تن مواد در سال تولید کند و می تواند برای تهیه بیش از ده ها نوع پودر فلزی استفاده شود. این شرکت همچنین دارای 33،000 فوت مربع باتری در شمال آندور ماساچوست است که در آن مواد کاتدی باتری را برای مشتریان خود برای ذخیره و تحرک تولید می کند.
از تسهیلات تنسی برای تولید مواد کاتد باتری استفاده می شود و گامی عظیم در عملکرد است. این شرکت می گوید که با اتمام ساخت و ساز در سال آینده ، می تواند سالانه 13،000 تن مواد تولید کند.
حدییدی ، که این شرکت را در سال 2019 ترک کرد ، می گوید: “من خوشحالم که اگر آنچه را که شروع کردم ، چیز مثبتی را برای عموم به ارمغان می آورد و من از همه افرادی که به من کمک کردند بسیار سپاسگزارم.” من دوست دارم کارها را انجام دهم. اما این بدان معنا نیست که من همیشه موفق می شوم. این شخصاً بسیار رضایت بخش است که می بینیم این تأثیر داشته باشد. “
تیم 6K می گوید که فناوری آن همچنین می تواند انواع سرامیک های ویژه ، پوشش های مدرن و مواد مهندسی نانو را ایجاد کند. گفته می شود که می توان از آن برای از بین بردن PFA یا “Forever Chemicals” استفاده کرد ، اگرچه این کار در مراحل اولیه است.
این شرکت اخیراً کمک هزینه ای را برای نشان دادن فرآیند بازیافت مواد مهم از سپرده های نظامی برای تولید هوافضا و محصولات دفاعی دریافت کرده و جریان جدیدی از ارزش ها را برای آن دسته از موادی ایجاد می کند که در غیر این صورت بدتر می شوند یا به یک انبار می روند. این کار مطابق با شعار شرکت است: “ما چیزی از زمین نمی گیریم و چیزی را به زمین نمی گذاریم.”
مکمل های این شرکت اخیراً 23.4 دلار کمک مالی برای دفاع دریافت کرده است ، که به ما امکان می دهد ظرفیت پردازش را طی سه سال آینده دو برابر کنیم. ” “مرحله بعدی ، هجوم تولید مواد باتری تا ده ها هزار تن در سال است. در این مرحله ، این مقیاس فرآیندهای شناخته شده است و ما فقط باید انجام دهیم. ایده ایجاد یک اقتصاد دایره ای برای ما نزدیک و گران است ، زیرا اینگونه است که ما این شرکت را ساختیم و بنابراین ما ارزش ایجاد می کنیم: برای مقابله با مشکلات امنیت ملی ما در ایالات متحده و محافظت از سیاره نیز بشر “
