6K EnergyとAqua Metals、UniMeltテクノロジーを活用してリチウムイオン電池材料の循環型サプライチェーンを構築

2024年4月5日、Antarctic Bearは、先端材料の専門企業6Kの一部門である6K Energyが、金属リサイクル企業Aqua Metalsと戦略的供給契約を締結したことを知りました。両社は今回の協業を通じて、北米初のリチウムイオン電池材料の循環型材料サプライチェーンの構築に取り組んでいます。
締結された供給契約に基づき、アクアメタルズはリノのシエラARC施設からリサイクルされたバッテリー材料を6Kエナジーに提供します。 6K は、テネシー州ジャクソンの PlusCAM 施設で、独自の UniMelt マイクロ波プラズマ技術を使用して、これらの重要な鉱物をカソード活性材料 (CAM) に変換します。同社はその後、リサイクルされたCAMを国内のバッテリーメーカーに販売し、完全に循環型の米国サプライチェーンを構築する。
この合意は、世界的な貿易上の課題と環境の持続可能性への関心が高まる中で、米国政府が製造能力を再調整する取り組みに沿ったものである。 2030年までに、米国のリチウムイオン電池製造能力は1テラワット時近くに達すると予想されています。その結果、パートナーはインフレ削減法 (IRA) に基づく国内コンテンツインセンティブの対象となります。
6K Energy の社長であるサム・トリンチ氏は次のようにコメントしています。「この合意は単なる供給契約にとどまりません。この協力関係は、バッテリー材料生産における環境責任とコスト効率の業界標準を再定義するものです。6K Energy は、低コストで低炭素フットプリントの CAM 生産技術を使用して、持続可能な方法でリサイクルされた金属を大量に先進的なバッテリー材料に組み込む北米初の企業となります。」
△6KEnergy PlusCAM工場。画像提供：6K Energy
6KでのUniMeltテクノロジー
6K Energyは、同社のUniMelt技術により、NMC、LFP、LLZO、LNMO、LMO、LTO、シリコンアノードなど、リチウムイオン電池の製造に必要な材料のほとんどを生産できると主張している。 UniMelt は液体廃棄物も固体廃棄物も一切出さず、炭素排出量も最小限に抑えます。この技術は、他の材料回収プロセスに比べて温室効果ガスの排出量が 70% 少ないと報告されています。
他の複数ステップのプロセスとは異なり、UniMelt は単一の閉ループステップで原料を生成します。これにより、生産工程の時間が95%短縮され、材料変換コストが50%～60%削減されると言われています。 6K の 3D プリント部門である 6K Additive は、リチウムイオン電池材料の製造に加えて、廃棄物から 3D プリント可能な金属粉末を製造する UniMelt テクノロジーも導入しています。
昨年、6K Additive は、使用済み外科用インプラントをリサイクルするために医療機器製造会社 Surgical Metal Recycling と提携すると発表しました。ここでは、UniMelt を使用してインプラントのコンポーネントをチタン粉末に戻し、それを使用して新しいインプラントを 3D プリントします。 6KAdditiveのシニアマーケティングディレクター、レスリー・フロスト氏は、RAPID+ TCT 2023で3Dプリンティング業界に向けて講演し、このプロセスにより「信じられないほど持続可能で循環的なサプライチェーン」が実現すると述べた。
一方、6K Additive はフランスの産業用金属 3D プリント専門企業 Z3DLab と提携し、ZTi チタン合金製品を製造しています。 6K はUniMelt テクノロジーを使用して、ZTi 合金を積層造形に最適化された球状高密度粉末に積層処理し、最大 100% の収率を実現します。
△6KのUniMeltプラズマ製造システムは、さまざまな形態の高価値金属廃棄物を積層造形用の高性能金属粉末に変換する独自の機能を備えています。写真提供：6K Additive。
米国の電池材料循環型サプライチェーン<br /> アクアメタルズは、今年開始される戦略的供給契約を通じて、CAM 生産に必要なニッケルと炭酸リチウムの 30% を 6K エナジーの PlusCAM 施設に供給することを約束しました。
この合意により、北米の電気自動車（EV）およびリチウムイオン電池メーカーは、炭素排出量の少ない手頃な価格の国産カソード材料を入手できるようになる。
さらに、この協力は、海外からの輸入鉱物への依存を減らしながら、製造廃棄物や使用済みバッテリーのリサイクルに対する高まる需要に応えることを目指しています。現在の金属価格に基づくと、両社の施設がフル生産に達すると、この提携に基づいて提供される材料の価値は 5,000 万ドルを超えると推定されます。
アクアメタルズの社長兼CEOであるスティーブ・コットン氏は次のようにコメントしています。「6Kエナジーとの戦略的契約は、北米でより持続可能なバッテリーエコシステムを根本から構築するという当社の使命において極めて重要な瞬間を表しています。私たちは協力して、重要なバッテリー金属のクローズドループリサイクルの実現可能性と経済的メリットを実証し、急速に成長するこの世界的産業で米国が主導的地位を獲得するための基盤を築いています。」
△AquaMetalsのロゴ。画像提供：Aqua Metals
循環型サプライチェーンの確保<br /> COVID-19パンデミック、ウクライナ紛争、商用船舶への攻撃など、世界的な輸入の脅威の出現により、循環型サプライチェーンの保護と再維持を目的とした積層造形の適用が米国で増加しています。このようなアプリケーションは、より環境的に持続可能な製造方法を開発するための取り組みによっても推進されています。
昨年、ノースカロライナ州に拠点を置くチタン開発企業IperionXは、多国籍自動車メーカーのフォードに100％リサイクルチタンを供給する契約を締結した。この契約は、フォードの高性能量産車向けチタン部品の設計、テスト、3Dプリントを目的とした両社の継続的な協力の一環である。
この契約は、2050年までにカーボンニュートラルを目指すというフォードの炭素排出量削減の取り組みを支援するものだ。注目すべきは、IperionX が製造するチタンは、製品ライフサイクルの終了時に完全にリサイクルできるため、完全に循環型で低炭素のアメリカ型自動車サプライチェーンが実現できることです。
昨年、IperionXはテネシー州のTitanプロジェクトに関する重要な開発許可も取得した。 Titan は、防衛、電気自動車、再生可能エネルギーの用途で使用されるチタンおよび希土類鉱物材料の米国サプライチェーンの確保に重要な役割を果たしています。最終的に、このプロジェクトは、北米で完全に循環型のチタンサプライチェーンを構築するという同社の目標を達成する上で重要な役割を果たします。
米国以外では、欧州連合（EU）が資金提供した560万ユーロのプロジェクトが最近開始され、再製造を促進し、欧州内で完全な国内サプライチェーンを構築しようとしている。「CREDIT」と呼ばれるこのプロジェクトでは、家電、自動車、通信、航空宇宙産業の企業の再製造プロセスをサポートし、循環性を促進するための新しいAI駆動型デジタルプラットフォームを開発します。

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