國外稀土

◆氧化鑭制氫研究 燃起太陽能燃料新希望

來自埃克塞特大學(xué)的可再生能源專家團(tuán)隊(duì)率先推出了一項(xiàng)新技術(shù)，利用太陽光制氫從而創(chuàng)造出清潔、便宜和廣泛應(yīng)用的燃料。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了一種方法用陽光將水分解成其組成部分——?dú)錃夂脱鯕?。氫氣可以用作燃料，有可能為家庭和汽車等日常用品供電?/p>

研究人員認(rèn)為，這種新型光電極不僅生產(chǎn)成本低，而且還可以大規(guī)模重造，供大范圍及全球使用。該研究發(fā)表在重要雜志Scientific Reports中。該論文的第一作者，康沃爾郡Penryn校區(qū)的?？巳卮髮W(xué)環(huán)境和可持續(xù)性研究所的Govinder Pawar說：“隨著經(jīng)濟(jì)和人口的增長，化石燃料將無法維持全球能源需求的‘清潔’方式，因?yàn)樗麄冋谝粤钊藫?dān)驚的速度耗盡。必須找到可再生的替代燃料來源，以維持全球能源需求。氫氣是一種有前途的替代燃料來源，能夠替代化石燃料，因?yàn)樗哂斜然剂细叩哪芰棵芏龋ǔ^兩倍），零碳排放和唯一的副產(chǎn)物是水?！?/p>

目前，全球約85%的能源供應(yīng)來自燃燒化石燃料。因此，尋求可持續(xù)的、具有成本效益的可再生燃料來源的需求和渴望顯得日益迫切。顯然，太陽光是地球上最豐富的可再生能源，每年可能提供100,000太瓦（兆兆瓦）的功率——意味著一小時的太陽能價(jià)值等于全球的一整年的總能耗。然而，為了有效地將陽光轉(zhuǎn)換成普遍可儲存的能源，生產(chǎn)高效穩(wěn)定的半導(dǎo)體材料的努力，迄今為止被證明難以實(shí)現(xiàn)。開發(fā)切實(shí)可行的太陽能的最重要障礙之一是無法生產(chǎn)適用于該工藝的半導(dǎo)體材料。

在這項(xiàng)新研究中，該團(tuán)隊(duì)利用氧化鑭來制造半導(dǎo)體材料，為利用太陽光從水中生產(chǎn)氫氣給出了理想的答案，使其成為可再生氫生產(chǎn)的最強(qiáng)候選對象。

（中國稀土行業(yè)協(xié)會）

◆到2030年越南將大力開發(fā)可再生能源和稀土資源

越南政府總理阮春福在接受路透社采訪時表示，越南計(jì)劃到2030年將可再生能源發(fā)電量增加三倍以上，并推動家用太陽能使用量增長26%。在越南參加將于6月8日至9日在加拿大舉行的擴(kuò)大的G7峰會之前，阮春福還表示，他希望越南能夠利用其約2000萬噸的稀土儲備。“越南在清潔可再生能源發(fā)展方面擁有巨大的潛力。” 阮春福說，“我們希望合作研發(fā)和轉(zhuǎn)讓先進(jìn)技術(shù)，開采和深度加工稀土，以創(chuàng)造高附加值和環(huán)保產(chǎn)品?！痹侥献畲蟮南⊥恋V山位于北部的省份萊州，與中國接壤。金屬礦物對風(fēng)力渦輪機(jī)，電動汽車電池 ，太陽能電池板和智能手機(jī)等技術(shù)至關(guān)重要。越南一直在尋求促進(jìn)可再生能源的發(fā)展，以減少對煤電發(fā)電的依賴。根據(jù)可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略，到2030年，越南計(jì)劃將煤炭產(chǎn)品的使用減少4000萬噸。據(jù)工業(yè)和貿(mào)易部網(wǎng)站2016年的一份報(bào)告預(yù)測，到2030年，越南將消耗1.556億噸的燃料。該部稱，屆時，火力發(fā)電廠將占越南總發(fā)電量的53%，而目前的水平為45%。越南的水電潛力幾乎已被充分開發(fā)，而其石油和天然氣儲量也處于低位。因此，阮春福說，“越南將把可再生能源的發(fā)電量從2015年的約580億千瓦時增加到2020年的1.010億千瓦時，到2030年將增加到1860億千瓦時?！?015年，越南僅有4.3%的家庭配備了太陽能設(shè)備。太陽能熱水器近年來在越南得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，盡管太陽能電池板普及率還很低。據(jù)阮春福介紹，越南的目標(biāo)是到2020年將家用太陽能設(shè)備的使用率提高到12%，到2030年將增加26%。

（ 南交所稀土中心）

◆美國多個煤田發(fā)現(xiàn)高濃度的稀土元素

華盛頓特區(qū)-美國能源部（DOE）國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（NETL）在伊利諾伊州、北阿巴拉契亞山脈、阿巴拉契亞中部、落基山脈煤田和賓夕法尼亞州無煙煤地區(qū)的煤礦樣本中發(fā)現(xiàn)了高濃度稀土元素（REE）。這些高濃度的樣品大于百萬分之300（ppm）。 美國能源部長Rick Perry說：“稀土元素對于計(jì)算機(jī)、手機(jī)和國防系統(tǒng)等高科技設(shè)備的開發(fā)和制造至關(guān)重要，” “目前稀土開采所面臨的困難和高昂的費(fèi)用使得美國依賴于國外的稀土進(jìn)口。支持創(chuàng)新研究和開發(fā)建立高效、低成本的REE提取方法對于美國的能源和國家安全至關(guān)重要?！?300ppm的稀土濃度是從煤炭和煤副產(chǎn)品中提取稀土商業(yè)可行性不可或缺的組成部分，這使得NETL發(fā)展這些元素經(jīng)濟(jì)的國內(nèi)供應(yīng)的努力具有特別重要的意義。 這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是與西弗吉尼亞大學(xué)（WVU）、肯塔基大學(xué)（英國）、Tetra Tech和XLight公司合作完成的。WVU勘探了北阿巴拉契亞和中阿巴拉契亞盆地的煙煤礦山的酸性礦山廢水，而Tetra Tech則從同一個盆地的煙煤、次煙煤和無煙煤中尋找。同時，英國分析了伊利諾斯煤田西部的肯塔基州煙煤，XLight公司則調(diào)查了賓夕法尼亞州東部無煙煤地區(qū)的煤炭相關(guān)材料。 這些發(fā)現(xiàn)可以鼓勵技術(shù)開發(fā)者從這些盆地中回收稀土元素，幫助他們找到高質(zhì)量的原料 - 稀土元素回收工藝所需的原材料。原料中高稀土元素濃度將提高生產(chǎn)高純稀土材料的前景。一個獨(dú)立的研究計(jì)劃集中在美國能源部成本共享的研究項(xiàng)目上，設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試技術(shù)以實(shí)現(xiàn)從美國多樣的煤田的煤炭相關(guān)材料中回收稀土。 這些回收項(xiàng)目于2017年10月開始，將使用高含稀土元素煤田的材料作為原料。其中包括WVU將北阿巴拉契亞和中阿巴拉契亞盆地的煙煤酸性礦山廢水采用作原料，并于2018年1月開始最終設(shè)計(jì)和建造試驗(yàn)研究設(shè)施。第二個試驗(yàn)規(guī)模設(shè)施正在由北達(dá)科他大學(xué)施工而設(shè)計(jì)用于從褐煤原料中回收稀土元素。 此外，英國還于2017年10月開始在伊利諾斯煤田使用西肯塔基煙煤制備工廠廢棄物進(jìn)行中試規(guī)模系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工。第二個中試廠正在由Physical Sciences Inc.設(shè)計(jì)和建造。 作為小型中試規(guī)?？射N售的稀土元素回收系統(tǒng)的第一階段項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一部分，另外兩個中試廠開始于2017年9月。這些包括InventureRenewables使用東部賓夕法尼亞州無煙煤地區(qū)的材料和Marshall Miller＆Associates使用北阿巴拉契亞Upper Freeport煙煤選煤廠煤矸石。 發(fā)現(xiàn)國內(nèi)煤炭和煤炭副產(chǎn)品含有高REE濃度的前景資源是美國REE經(jīng)濟(jì)恢復(fù)征程的關(guān)鍵里程碑。 NETL的稀土元素能源數(shù)據(jù)交換網(wǎng)站上可以找到州和/或縣一級含稀土煤的相關(guān)材料的其他分析結(jié)果。

（產(chǎn)業(yè)前沿）

◆日立海上風(fēng)力發(fā)電首接海外訂單 將在臺灣建21座

日立海上風(fēng)力發(fā)電首接海外訂單，將在臺灣建21座。日立制作所發(fā)布消息稱，從臺灣電力公司接到了和盧森堡企業(yè)聯(lián)手打造臺灣21座海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的訂單，訂單額約合人民幣53億元，日立占三分之一。這是日立風(fēng)電業(yè)務(wù)的首個海外訂單。據(jù)悉，臺灣著眼于到2025年實(shí)現(xiàn)去核電化，把培養(yǎng)可再生能源產(chǎn)業(yè)作為了重點(diǎn)政策。

（新浪財(cái)經(jīng)）

◆美國能源部關(guān)鍵材料研究所開發(fā)了更便宜的3D打印磁體

3D打印是一種折衷技術(shù)，用于幾乎所有您能想到的行業(yè)的應(yīng)用，從簡單地用塑料或純金屬制造出來。但用于制造具有導(dǎo)電性和磁性等特殊性能的材料可能還有很長的路要走。許多研究人員已經(jīng)開發(fā)出3D打印磁鐵的不同方法，最近為該領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的組織是美國能源部關(guān)鍵材料研究所(CMI)使用3D激光金屬打印技術(shù)來優(yōu)化永磁材料，該研究所認(rèn)為，該材料可能是用于某些應(yīng)用的昂貴的稀土釹鐵硼(NdFeB)磁體的更經(jīng)濟(jì)的替代品。CMI使用的合金由鈰組成，它是一種價(jià)格較低且稀有的稀土元素，以及鈷，鐵和銅。研究人員3D打印了各種樣本，展示了一系列成分?！斑@是一種已知的磁體材料，但我們想重新審視它，看看我們是否能夠找到更出色的磁性?！盋MI科學(xué)家Ryan Ott說。 “有了四個元素，就有了大量的作品可供您選擇。使用3D打印大大加快了搜索過程?！庇脗鹘y(tǒng)的生產(chǎn)方法生產(chǎn)磁體可能需要幾周的時間，但3D打印只需要兩個小時。研究人員確定了最有前景的樣品，然后使用傳統(tǒng)鑄造方法制作了第二套樣品，并將其與原始樣品進(jìn)行比較，看看他們之間的差距。CMI科學(xué)家Ikenna Nlebedim表示：“由于需要開發(fā)必要的微觀結(jié)構(gòu)，因此使用激光印刷來識別大塊材料的潛在永磁體相是非常具有挑戰(zhàn)性的。但是這項(xiàng)研究表明，增材制造可以作為快速經(jīng)濟(jì)地制造永磁合金的有效工具?！?/p>

該研究記錄在題為《用于永磁應(yīng)用的Ce-Co-Fe-Cu系統(tǒng)的快速評估》的論文中，作者包括F.Meng，R.P.Chaudhary，K.Ganhda，I.C.Nlebedim，A.Palasyuk，E.Simsek，M.J.Kramer 和R.T.Ott?！巴ㄟ^將不同比例的合金粉末加入由激光產(chǎn)生的熔池中，通過激光工程網(wǎng)成形(LENS)合成具有受控組成的大塊樣品的陣列”，該論文解釋說?！盎趯ENS印刷樣品的磁性評估，制備了具有不同F(xiàn)e(5-20at.%)和Co(60-45at.%)組成的電弧熔化和鑄錠，同時保持恒定的Ce(16原子%)和Cu(19原子%)含量。在鑄態(tài)和熱處理樣品中分析了不同化學(xué)成分的微觀結(jié)構(gòu)和相的演變以及它們對磁性的依賴性。在LENS印刷和鑄造樣品中，我們發(fā)現(xiàn)最佳的磁性對應(yīng)于主要單相Ce(CoFeCu)5微結(jié)構(gòu)，其中高矯頑力(Hc> 10kOe)可以在沒有任何微觀結(jié)構(gòu)細(xì)化的情況下實(shí)現(xiàn)?！标P(guān)鍵材料研究所是美國能源部艾姆斯實(shí)驗(yàn)室牽頭的能源創(chuàng)新中心，由能效和可再生能源辦公室的先進(jìn)制造辦公室支持。CMI正在研究如何減少或消除對稀土金屬和目前對清潔能源至關(guān)重要的其他材料的依賴。

（中國材料網(wǎng)）