(來源:MIT Technology Review)
作為 21 世紀重要的綠色輕量化金屬材料,鎂不僅用于制造汽車和飛機零部件、生產汽車用鋁合金等材料,還可應用于國防和工業領域,包括鋼鐵和鈦的生產過程。然而,鎂的主流生產工藝會排放大量溫室氣體。
近日,總部位于加州的初創公司 Magrathea 啟動了新型電解裝置,該技術可從海水中提取鎂金屬,有望實現凈零溫室氣體排放生產。
Magrathea 成立于 2022 年,由鋰提取公司 Lilac Solutions 的創始人 Alex Grant 和前特斯拉的化學工程師 Jacob Brown 共同創立,旨在從海水和鹽水中制造碳中性金屬,為電氣化和零碳時代開發新一代電解工藝。
2023 年,該公司完成了 1000 萬美元種子輪融資。由 VoLo Earth 和 Capricorn Investment Group 共同領投,OpenAI 首席執行官 Sam Altman、脫碳專家兼彭博新能源財經創始人 Michael Liebreich 以及 WovenEarth Ventures 執行合伙人兼斯坦福大學教授 Jane Woodward 等眾多礦業、氣候和技術領域的領導者也參與其中;今年 2 月,該公司與美國國防部建立了價值 2800 萬美元的合作伙伴關系,用于加速技術規?;罱K建成一座規模全面的示范工廠。
Magrathea 工藝的核心是一種電解裝置,該設備利用電力將材料分解為基本元素。在鎂生產中使用電解法并非新技術,但該公司將該方法進行了迭代升級。
整個工藝始于鹽水。海水、鹽湖和地下水中都含有微量鎂元素(海水中濃度約為 1300ppm,即鎂約占海水重量的 0.1%)。將這些鹽水凈化、濃縮并干燥后,就能獲得固態氯化鎂鹽。
目前,嘉吉在該公司的試點和示范工廠的規模化生產過程中提供原材料。將這種鹽投入電解裝置后,設備溫度需達到約 700 ℃(近 1300°F),通過向熔融鹽通電將鎂與氯分離,最終形成金屬鎂。
傳統電解工藝需要持續穩定的電力供應。溫度通常僅維持在保持鹽類熔融狀態的最低限度——溫度過低會導致鹽類凝固,破壞生產流程并可能損壞設備;而過度加熱又會造成能源浪費。
Magrathea 的創新在于引入靈活性機制。其電解裝置運行溫度比熔鹽液態所需溫度高出約 100℃,并巧妙利用這部分余熱干燥最終進入反應器的鎂鹽。這種預處理可間歇性進行,使公司能在電價較低或可再生能源充足時運作,從而降低成本和碳排放。此外,該工藝副產品氧化鎂可用于捕集大氣中的二氧化碳,抵消剩余碳污染。
根據 1 月份完成的一項獨立生命周期評估,該工藝有望實現凈零排放。Grant 表示,盡管初期可能無法完全達標,但相比當前行業采用的方法,其潛在環境友好性已顯著提升。
在接下來的幾個月里,Magrathea 將利用從中試規模電解槽收集的數據,創建一個可擴展的技術模型,旨在從環境和經濟角度實現最高效率。公司將專注于獲取工藝數據,最大限度地降低總用電量,以戰略性的方式回收能源,并優化脫水工藝,為電解鎂金屬生產工藝的成本降低提供了最大的機會。
Magrathea計劃 2025 年末或 2026 年初在猶他州建設示范工廠,年產能約1000 噸,預計 2027 年投產。今年 2 月,該公司宣布與某大型汽車制造商簽署協議(基于保密條款未公開名稱),該廠商已預購示范廠材料用于現有產品線。目前,他們的每輛汽車平均使用 5 公斤鎂,預計在不久的將來,每輛汽車的鎂含量有望達到 20-40 公斤。
除汽車行業外,Magrathea 還與北美、南美和歐洲領先的鎂買家簽訂了意向書 (LOI) 和諒解備忘錄 (MOU)。這些合作伙伴包括原鋁和再生鋁生產商、金屬熱還原運營商、粉末生產商、脫硫產品分銷商、砂型鑄造廠和壓鑄廠。
據悉,示范廠投產后,下一步將建設年產能約 5 萬噸的商業化工廠。
https://www.technologyreview.com/2025/05/28/1117481/metal-magrathea/
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