Nguy cơ cạn kiệt tài nguyên đã trở thành vấn đề xã hội nghiêm trọng, giống như biến đổi khí hậu Là một công ty liên quan đến tài nguyên, Tập đoàn Khai thác & Kim loại JX Nippon đã coi việc đóng góp cho một xã hội định hướng tái chế là một trong những ưu tiên của mình Chúng tôi đã đặt ra chính sách góp phần lưu thông tài nguyên bằng cách tận dụng khả năng công nghệ của chính mình và đã vạch ra tầm nhìn cho sự phát triển của công ty chúng tôi trong một xã hội định hướng tái chế

Bắt buộc phải chuyển sang nền kinh tế tuần hoàn (nền kinh tế tái chế tài nguyên)

Nền kinh tế tuần hoàn khác với hệ thống kinh tế tuyến tính thông thường là ''tạo ra mọi thứ bằng tài nguyên đã khai thác, sử dụng và vứt chúng đi'' Nó đề cập đến một hệ thống kinh tế tiếp tục sử dụng các tài nguyên đã được khai thác ở mức tối đa có thể mà không lãng phí chúng, thông qua lưu thông ở nhiều cấp độ khác nhau như chia sẻ, tái sử dụng và tái chế
Trong những năm gần đây, nhu cầu về tài nguyên khoáng sản tiếp tục tăng cùng với sự phát triển của nền kinh tế các nước mới nổi, nhưng trong 10 năm tới, với sự lan rộng của xe điện và sự phát triển của xã hội dữ liệu, nhu cầu về đồng và kim loại hiếm dự kiến sẽ tăng mạnh, gây ra mối lo ngại lớn về nguồn cung tài nguyên Để giải quyết những vấn đề này, người ta đã thừa nhận rằng việc loại bỏ các nguồn lực hạn chế sẽ là trở ngại cho sự phát triển của xã hội trong tương lai và nhu cầu chuyển sang nền kinh tế tuần hoàn đã được kêu gọi

Tận dụng thế mạnh của công nghệ tái chế vật liệu để theo đuổi hiệu quả sử dụng tài nguyên

Nhóm của chúng tôi tin rằng sứ mệnh của những người tham gia vào ngành vật liệu là tối đa hóa giá trị của tài nguyên, tái chế lặp lại và giảm thiểu lượng tài nguyên cuối cùng bị loại bỏ Để hiện thực hóa hệ thống kinh tế tuần hoàn như trong sơ đồ bên phải, trước tiên nhóm của chúng tôi sẽ tập trung vào phát triển kinh doanh và công nghệ tái chế vật liệu, thành trì cuối cùng của lưu thông mà chúng tôi đã làm việc trong nhiều năm Nó cũng làm giảm lãng phí tài nguyên và năng lượng trong chuỗi cung ứng bằng cách cải thiện năng suất trong quá trình sản xuất khai thác và luyện kim Ngoài ra, bằng cách cung cấp các linh kiện tiên tiến chất lượng cao, hiệu suất cao, chúng tôi sẽ cải thiện độ bền và khả năng tái sử dụng của các sản phẩm và bộ phận cuối cùng, đồng thời góp phần phổ biến cơ sở hạ tầng kỹ thuật số hỗ trợ các doanh nghiệp tuần hoàn

Sơ đồ khái niệm nền kinh tế tuần hoàn

Vòng lặp nhỏ nhất biểu thị chu kỳ chia sẻ và bảo trì giữa những người tiêu dùng và nếu điều này khó khăn, vòng lặp tiếp theo sẽ dẫn đến việc nhà sản xuất phải tân trang lại sản phẩm, thu thập và tái sử dụng các bộ phận hoặc tái sử dụng chúng làm vật liệu Nền kinh tế tuần hoàn đề cập đến một hệ thống kinh tế tối đa hóa việc sử dụng các nguồn lực hạn chế bằng cách đảm bảo các vòng lặp nhiều lớp như thế này Sơ đồ trên chỉ thể hiện sự lưu thông của các vật liệu được sản xuất công nghiệp trên thế giới (tầng công nghệ) dựa trên lĩnh vực kinh doanh hiện tại của chúng ta

Hoạt động ưu tiên 1
Nâng cao tỷ lệ nguyên liệu thô tái chế trong luyện đồng

Phát triển công nghệ "nấu chảy lai" giúp tăng đáng kể tỷ lệ nguyên liệu thô tái chế

Do sự tiến bộ của xã hội thông tin và xu hướng khử cacbon, nhu cầu về đồng dự kiến sẽ tiếp tục tăng, nhưng môi trường phát triển tài nguyên thiên nhiên đồng tiếp tục xấu đi, bao gồm cả sự sụt giảm về chất lượng quặng trung bình Mặt khác, nhu cầu về kim loại màu dự kiến ​​sẽ tăng hơn nữa trong tương lai khi năng lượng tái tạo và xe điện ngày càng phổ biến Dựa trên nền tảng này, nhóm của chúng tôi đã đặt mục tiêu tăng đáng kể tỷ lệ nguyên liệu thô tái chế trong quá trình luyện đồng lên 50% tổng số, nhằm cải thiện hơn nữa công nghệ tái chế vật liệu hiệu quả cao mà chúng tôi đã phát triển trong nhiều năm qua và góp phần to lớn vào việc cung cấp nguyên liệu ổn định và hiện thực hóa một xã hội tái chế tài nguyên
Nhà máy luyện kim và luyện kim Saganoseki của JX Metal Smelting Co, Ltd sử dụng phương pháp lò nung nhanh để nấu chảy đồng Đây là phương pháp sản xuất đồng dạng vỉ bằng cách thổi quặng đồng (đồng cô đặc) và không khí giàu oxy vào lò nung, tại đây nhiệt oxy hóa của lưu huỳnh chứa trong cô đặc đồng làm nóng chảy toàn bộ nguyên liệu quặng và tách tạp chất Vì hầu như không cần sưởi ấm bên ngoài nên có thể thu được kim loại đồng chất lượng cao với mức tiêu thụ năng lượng thấp Ngoài ra, do có nhiều nhiệt sinh ra trong quá trình này nên nguyên liệu thô tái chế có thể được đưa vào và nấu chảy cùng với đồng cô đặc Tận dụng các đặc điểm của phương pháp nấu chảy này, chúng tôi thu hồi các nguyên liệu thô như đồng, kim loại quý và kim loại quý Chúng tôi đang phát triển hơn nữa phương pháp thực hiện nấu chảy và tái chế cùng lúc này, nhằm tạo ra một hình thức nấu chảy được gọi là `` nấu chảy lai '' làm tăng đáng kể tỷ lệ nguyên liệu thô tái chế Tính đến cuối năm tài chính 2020, tỷ lệ nguyên liệu thô tái chế xấp xỉ 12% (tỷ lệ trọng lượng đầu vào), nhưng chúng tôi đặt mục tiêu tăng dần tỷ lệ này lên 50% vào năm 2040 Để phát triển công nghệ này, tập đoàn của chúng tôi mới thành lập Chi nhánh Saganoseki của Trung tâm Phát triển Công nghệ vào tháng 10 năm 2020, đồng thời tích hợp thêm bộ phận công nghệ luyện kim và bộ phận công nghệ tái chế vào tháng 4 năm 2021, tạo ra một hệ thống phát triển công nghệ quy mô toàn diện cho luyện kim lai Ngoài ra, để tăng cường năng lực thu gom và xử lý nguyên liệu thô tái chế, chúng tôi đã mở rộng Trung tâm Tái chế Changbin ở Đài Loan vào năm 2021 và thành lập Công ty TNHH Luyện kim JX Trung tâm Hậu cần Tái chế Oita ở Thành phố Oita, nơi đặt Nhà máy luyện kim và lọc dầu Saganoseki Nhóm của chúng tôi sẽ thực hiện thách thức để đạt được mục tiêu này bằng cách hợp tác với các công ty thuộc tập đoàn chịu trách nhiệm tái chế các quy trình tiền xử lý

Hiểu lượng phát thải CO₂ định lượng thông qua đánh giá vòng đời

Song song với việc phát triển các công nghệ liên quan đến tái chế, nhóm của chúng tôi cũng tiến hành đánh giá vòng đời (LCA) để hiểu một cách định lượng lượng CO2 thải ra trong quá trình sản xuất đồng LCA không chỉ phân tích lượng khí thải CO2 trong nhóm của chúng tôi mà còn phân tích lượng khí thải trong chuỗi cung ứng, chẳng hạn như quá trình sản xuất các nguyên liệu thô khác nhau mà chúng tôi mua và dịch vụ hậu cần thuê ngoài, giúp phân tích và đánh giá toàn diện lượng khí thải CO2 của các quy trình sản xuất đồng sử dụng nguyên liệu thô tái chế và nguyên chất
Nhóm của chúng tôi hiện đang nỗ lực thiết lập quy trình đánh giá LCA phù hợp và xây dựng dữ liệu LCA có độ tin cậy cao, tận dụng mô hình kinh doanh tích hợp theo chiều dọc của chúng tôi từ thượng nguồn đến hạ nguồn Bằng cách sử dụng các kết quả phân tích LCA này và nhìn từ góc độ vĩ mô, chúng tôi sẽ góp phần giảm lượng khí thải CO2 trên toàn xã hội, tái chế tài nguyên và cung cấp nguyên liệu ổn định

Hoạt động ưu tiên 2
Thành lập công nghệ tái chế khép kín LiB

Nhanh chóng phát triển công nghệ tái chế để chuẩn bị cho kỷ nguyên thải bỏ hàng loạt pin xe điện

Phong trào đang gia tăng ở các quốc gia lớn trên thế giới nhằm thúc đẩy việc phổ biến xe điện nhằm chống lại hiện tượng nóng lên toàn cầu Do đó, có lo ngại rằng kim loại hiếm và các tài nguyên khác cần thiết cho pin lithium-ion EV (sau đây gọi là LiB) sẽ tăng giá và cạn kiệt Mặt khác, dự kiến ​​một lượng lớn LiB đã qua sử dụng sẽ được xử lý và cần có một hệ thống tái chế có thể thu hồi tài nguyên một cách an toàn và hiệu quả EU, nơi thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn như một chương trình chính sách, đã thiết lập các quy định yêu cầu thu gom và tái chế LiB với tỷ lệ thu hồi cao và đã quyết định thực hiện chúng từ năm 2022, đồng thời đưa ra kế hoạch tăng cường tái chế LiB
Tại công ty của chúng tôi, chúng tôi đã nhanh chóng bắt đầu thử nghiệm trình diễn quy trình tái chế kim loại hiếm LiB vào năm 2009 và đã tiến hành các hoạt động thử nghiệm tại nhà máy Tsuruga của chúng tôi Bắt đầu từ năm 2020, chúng tôi sẽ thiết lập thiết bị cân bàn (thiết bị thử nghiệm nhỏ liên tục) trong Trung tâm Phát triển Công nghệ của Hitachi Works và tiến hành thiết lập công nghệ thu hồi muối kim loại có độ tinh khiết cao từ LiB ô tô, nhằm mục đích hiện thực hóa "tái chế khép kín", trong đó tài nguyên được thu hồi từ LiB ô tô và được sử dụng lại làm nguyên liệu thô LiB Vì lý do này, chúng tôi đã giới thiệu một quy trình mới dựa trên thiết bị cân bàn này tại Nhà máy Tsuruga của chúng tôi và đã bắt đầu thử nghiệm trình diễn khả năng thu hồi niken sunfat từ nửa đầu năm 2021

Thiết bị cân bàn Hitachi Works

Thiết bị thí nghiệm trình diễn của nhà máy Tsuruga

Xu hướng về lượng LiB thu được từ xe phế liệu ở Nhật Bản

Nguồn: “Tình trạng các sáng kiến xử lý và tái chế phù hợp các phương tiện thế hệ tiếp theo” (Tháng 8 năm 2020, Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Nhật Bản)

Tái chế tập trung vào giá trị của các nguồn tài nguyên không thể đo lường chỉ bằng hiệu quả kinh tế

LiB thải có hai khía cạnh: `` tháo vát '' và `` nguy hiểm'' Cho đến nay, mục đích của quá trình xử lý LiB thải là làm cho nó trở nên vô hại với chi phí thấp và ngay cả khi các kim loại hiếm trong LiB được thu hồi, trọng tâm vẫn là ''tái chế xếp tầng'', trong đó chúng được tái sử dụng làm hợp kim Tuy nhiên, xét đến sự ra đời của kỷ nguyên thải bỏ hàng loạt LiB trong ô tô, sự mở rộng nhu cầu về LiB do sự phổ biến của xe điện và sự căng thẳng đi kèm về nguyên liệu thô cho các kim loại quý hiếm như niken, coban và lithium, cần phải hướng tới ''tái chế vòng kín'' trong đó các kim loại hiếm trong LiB được tái sử dụng làm nguyên liệu thô cho pin Vì lý do này, chúng tôi đã thiết lập quy trình thu hồi muối kim loại có độ tinh khiết cao từ LiB dựa trên công nghệ thủy luyện mà chúng tôi đã phát triển trong nhiều năm Ngoài ra, để thu hồi nguyên liệu thô (bột pin) tối ưu cho quy trình tái chế ướt, chúng tôi sẽ thiết lập một lò thử nghiệm mới tại Hitachi Works vào năm 2020 và hiện đang phát triển công nghệ tiền xử lý tối ưu
Vào tháng 5 năm 2021, chúng tôi đã thành lập một công ty mới, "keonhacai truc tuyen Residential Solutions Co, Ltd," để đẩy nhanh sự phát triển của những công nghệ này Hơn nữa, vào tháng 8 cùng năm, chúng tôi đã thành lập Văn phòng Xúc tiến Kinh doanh Vật liệu Pin và Tái chế và Nhóm Vật liệu Pin của Trung tâm Phát triển Công nghệ, thúc đẩy thương mại hóa bằng cách hợp nhất các tài nguyên liên quan đến pin nội bộ và tạo ra một hệ thống để theo đuổi sự phối hợp như cải thiện chất lượng vật liệu tái chế bằng cách tận dụng kiến ​​thức của chúng tôi về phát triển vật liệu và phát triển công nghệ trong toàn bộ chuỗi cung ứng
Ngoài ra, chúng tôi đã thành lập keonhacai truc tuyen Thông tư Solutions Europe GmbH tại Đức để tiến hành các cuộc thử nghiệm trình diễn nhằm sớm thương mại hóa hoạt động tái chế LiB trên xe với sự cộng tác của các nhà sản xuất ô tô và các bên khác, cũng như thúc đẩy các sáng kiến toàn diện bao gồm cả việc phát triển vật liệu

Sơ đồ khái niệm về tái chế vòng kín LiB

Sự kết hợp tối ưu giữa công nghệ tiền xử lý và công nghệ ướt sản xuất sunfat trực tiếp giúp thực hiện lưu thông tài nguyên từ pin này sang pin khác So với việc nấu chảy từ quặng, vật liệu pin có thể được sản xuất bằng cách sử dụng ít năng lượng hơn, bảo tồn tài nguyên và góp phần giảm lượng khí CO2

Việc sử dụng công nghệ thông tin, bao gồm AI và IoT, là điều cần thiết để giải quyết các vấn đề toàn cầu và tầm quan trọng của vật liệu kim loại màu như đồng và kim loại quý ngày càng tăng Nhóm của chúng tôi, liên quan đến vấn đề này, được yêu cầu phải cải thiện hơn nữa hiệu quả sản xuất và tái chế tài nguyên, đồng thời đóng góp vào chức năng cao hơn và tuổi thọ dài hơn của các thiết bị điện tử và các sản phẩm khác bằng cách cải thiện chức năng của vật liệu
Ví dụ: nếu tuổi thọ của các linh kiện điện tử dùng trong thiết bị thông tin và ô tô được kéo dài hơn nữa thì tiềm năng sử dụng lâu dài thông qua bảo trì, cải thiện tốc độ vận hành thông qua chia sẻ và tái sử dụng các linh kiện thông qua tái sản xuất sẽ tăng lên Chúng tôi tin rằng các linh kiện và vật liệu điện tử có độ bền cao và chức năng cao của tập đoàn chúng tôi có thể góp phần kéo dài tuổi thọ của các linh kiện và sản phẩm cuối cùng đó cũng như tiết kiệm tài nguyên Nhóm của chúng tôi sẽ tiếp tục đóng vai trò là người dẫn đầu trong việc phát triển và sản xuất các vật liệu phù hợp với nền kinh tế tuần hoàn
Ngoài ra, như một biện pháp nhằm thúc đẩy các sáng kiến như vậy, nhóm của chúng tôi cũng đang thúc đẩy hợp tác giữa ngành-học viện và đổi mới mở với các tổ chức nghiên cứu bên ngoài Vào tháng 4 năm 2021, chúng tôi đã thành lập "Khóa nghiên cứu chung thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn kim loại JX" với Đại học Osaka và đang nỗ lực kiểm tra các quy trình sản xuất và công nghệ xử lý góp phần tạo ra nền kinh tế tuần hoàn

Ví dụ về đóng góp của các sản phẩm chính của nhóm chúng tôi

• Vật liệu chức năng (lá đồng cán, vv)
  Các sản phẩm đồng hiệu suất cao giúp các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh được chế tạo nhỏ gọn hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn bằng cách tăng khả năng tự do thiết kế, đồng thời cũng góp phần tiết kiệm tài nguyên và năng lượng bằng cách góp phần cải thiện năng suất trong quá trình sản xuất tại nhà cung cấp
• Vật liệu màng mỏng (mục tiêu phún xạ, vv)
  Bằng cách cung cấp vật liệu chất lượng cao, chúng tôi góp phần giảm thiểu sai sót trong sản xuất tại các điểm cung cấp cũng như thu nhỏ và bảo tồn tài nguyên của các thiết bị điện tử
• Bột kim loại cho máy in 3D
  Góp phần giảm tiêu hao nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất

So sánh đặc tính uốn

※Lá đồng điện phân đặc biệt

Thông điệp từ Trụ sở Công nghệ

Công ty TNHH khai thác mỏ JX Nippon
Giám đốc, Phó chủ tịch và Giám đốc điều hành
Trợ lý chủ tịch (công nghệ tổng hợp)
Trụ sở công nghệ

Shizuro SUGAwara

Trong việc xây dựng một xã hội bền vững, điều quan trọng là phải cân bằng giữa quá trình khử cacbon và tái chế tài nguyên Nhóm của chúng tôi chịu trách nhiệm về hoạt động kinh doanh chuỗi cung ứng tích hợp mở rộng từ tài nguyên kim loại màu cho đến luyện kim, sản phẩm vật liệu điện tử và tái chế, vì vậy, chúng tôi muốn sử dụng các quan điểm như LCA và phân tích dòng nguyên liệu để tạo ra một chuỗi cung ứng phù hợp hơn cho môi trường toàn cầu và xã hội nói chung Chúng tôi cũng đang nỗ lực làm việc chăm chỉ để phát triển công nghệ cho mục đích này và sẽ tăng tốc nỗ lực của mình với mục tiêu đóng góp cho SDG Chúng tôi đã phát triển công nghệ phân loại tự động sử dụng công nghệ phân tích hình ảnh AI như một giải pháp kỹ thuật cho vấn đề tách nhựa và kim loại thông qua phân loại vật lý sơ bộ khi mở rộng khối lượng xử lý nguyên liệu thô tái chế Ngoài ra, chúng tôi đã thiết lập phần lớn quy trình xử lý tái chế LiB cho xe điện và hiện đang trong giai đoạn xem xét các vấn đề khác nhau để chuẩn bị cho sản xuất hàng loạt Mặt khác, quá trình xử lý nguyên liệu thô tái chế đòi hỏi phải sử dụng nhiên liệu hóa thạch và đốt nhựa trong phế liệu Chúng ta cũng cần phải đương đầu với thách thức về công nghệ thu hồi để ngăn chặn lượng CO2 sinh ra trong quá trình này
Một đặc điểm khác của nhóm chúng tôi là các tài liệu điện tử tiên tiến đóng góp cho xã hội dữ liệu đã nhận được sự hoan nghênh cao của thị trường Như đã nêu trong văn bản, các kim loại màu như đồng sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong việc phổ biến xe điện và năng lượng tái tạo Ví dụ, chất bán dẫn rất cần thiết để kiểm soát xe điện và năng lượng tái tạo Hơn nữa, việc mở rộng các doanh nghiệp thuộc loại nền kinh tế tuần hoàn như quản lý và chia sẻ năng lượng tiên tiến đòi hỏi truyền thông thông tin tốc độ cao qua mạng, điều này tất nhiên sẽ làm tăng nhu cầu về các thiết bị liên lạc và cũng sẽ khiến chất bán dẫn để xử lý thông tin trở nên cần thiết Bằng cách cung cấp vật liệu cho lĩnh vực vật liệu điện tử tiên tiến, tập đoàn của chúng tôi sẽ góp phần tạo ra một xã hội bền vững Hơn nữa, chúng tôi sẽ tích cực thực hiện thách thức phát triển các công nghệ đóng góp cho xã hội như quang hợp nhân tạo để hiện thực hóa một xã hội trung hòa carbon
Nhóm của chúng tôi sẽ hợp tác cùng nhau để trở thành người dẫn đầu trong việc khử cacbon trong ngành kim loại màu