Зэсийн тугалган цаас буюу энэхүү энгийн мэт харагдах хэт нимгэн зэс хуудас нь маш нарийн бөгөөд нарийн төвөгтэй үйлдвэрлэлийн процесстой. Энэ процесст голчлон зэсийг олборлох, цэвэршүүлэх, зэсийн тугалган цаас үйлдвэрлэх, боловсруулалтын дараах алхмууд багтдаг.
Эхний алхам бол зэс олборлох, цэвэршүүлэх явдал юм. АНУ-ын Геологийн судалгааны алба (USGS)-ийн мэдээллээр дэлхийн хэмжээнд зэсийн хүдрийн үйлдвэрлэл 2021 онд 20 сая тоннд хүрсэн байна (USGS, 2021). Зэсийн хүдрийг олборлосны дараа бутлах, нунтаглах, хөвүүлэх зэрэг алхмуудыг хийснээр 30 орчим хувийн зэсийн агууламжтай зэсийн баяжмалыг гаргаж авах боломжтой. Эдгээр зэсийн баяжмалыг хайлуулах, хувиргагч цэвэршүүлэх, электролиз хийх зэрэг цэвэршүүлэх процесст оруулж, эцэст нь 99.99% хүртэл цэвэршилттэй электролитийн зэс гаргаж авдаг.
Дараа нь зэс тугалган цаас үйлдвэрлэх процесс явагддаг бөгөөд үүнийг үйлдвэрлэлийн аргаас хамааран электролитийн зэс тугалган цаас болон цувисан зэс тугалган цаас гэж хоёр төрөлд хувааж болно.
Электролитийн зэс тугалган цаасыг электролитийн процессоор хийдэг. Электролитийн элементэд зэсийн анод нь электролитийн үйлчлэлээр аажмаар уусдаг бөгөөд гүйдлийн нөлөөгөөр зэсийн ионууд катод руу чиглэн катодын гадаргуу дээр зэсийн хуримтлал үүсгэдэг. Электролитийн зэс тугалган цаасны зузаан нь ихэвчлэн 5-200 микрометр байдаг бөгөөд үүнийг хэвлэмэл хэлхээний самбар (PCB) технологийн хэрэгцээнд нийцүүлэн нарийн хянаж болно (Yu, 1988).
Нөгөөтэйгүүр, цувисан зэс тугалган цаасыг механик аргаар хийдэг. Хэдэн миллиметр зузаантай зэс хуудаснаас эхлээд аажмаар өнхрүүлэн нимгэрүүлж, эцэст нь микрометрийн түвшинд зузаантай зэс тугалган цаас гаргадаг (Coombs Jr., 2007). Энэ төрлийн зэс тугалган цаас нь электролитийн зэс тугалган цааснаас илүү гөлгөр гадаргуутай боловч үйлдвэрлэх процесс нь илүү их эрчим хүч зарцуулдаг.
Зэс тугалган цаасыг үйлдвэрлэсний дараа түүний гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд ихэвчлэн ариутгах, гадаргуугийн боловсруулалт гэх мэт дараагийн боловсруулалт хийх шаардлагатай болдог. Жишээлбэл, ариутгах нь зэс тугалган цаасны уян хатан чанар, бат бөх чанарыг сайжруулж чаддаг бол гадаргуугийн боловсруулалт (исэлдэлт эсвэл бүрэх гэх мэт) нь зэс тугалган цаасны зэврэлтээс хамгаалах чадвар болон наалдацыг сайжруулж чаддаг.
Товчхондоо, зэс тугалган цаас үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэх үйл явц нь нарийн төвөгтэй боловч бүтээгдэхүүний гарц нь бидний орчин үеийн амьдралд гүн гүнзгий нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь технологийн дэвшлийн илрэл бөгөөд байгалийн баялгийг нарийн үйлдвэрлэлийн техникээр дамжуулан өндөр технологийн бүтээгдэхүүн болгон хувиргаж байна.
Гэсэн хэдий ч зэс тугалган цаас үйлдвэрлэх үйл явц нь эрчим хүчний хэрэглээ, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөл гэх мэт зарим бэрхшээлийг дагуулдаг. Тайланд дурдсанаар 1 тонн зэс үйлдвэрлэхэд ойролцоогоор 220 ГЖ эрчим хүч шаардлагатай бөгөөд 2.2 тонн нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгаруулдаг (Northey et al., 2014). Тиймээс бид зэс тугалган цаас үйлдвэрлэх илүү үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй аргуудыг олох хэрэгтэй.
Нэг боломжит шийдэл бол дахин боловсруулсан зэсийг ашиглан зэс тугалган цаас үйлдвэрлэх явдал юм. Дахин боловсруулсан зэс үйлдвэрлэхэд зарцуулдаг эрчим хүчний хэрэглээ нь анхдагч зэсийн эрчим хүчний хэрэглээний ердөө 20% байдаг бөгөөд энэ нь зэсийн хүдрийн нөөцийн ашиглалтыг бууруулдаг гэж мэдээлсэн (UNEP, 2011). Үүнээс гадна, технологийн дэвшлийн ачаар бид илүү үр ашигтай, эрчим хүч хэмнэдэг зэс тугалган цаас үйлдвэрлэх техникийг боловсруулж, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг нь бууруулж магадгүй юм.
Эцэст нь хэлэхэд, зэс тугалган цаас үйлдвэрлэх, үйлдвэрлэх үйл явц нь сорилт, боломжуудаар дүүрэн технологийн салбар юм. Хэдийгээр бид мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гаргасан ч зэс тугалган цаас нь бидний өдөр тутмын хэрэгцээг хангахын зэрэгцээ хүрээлэн буй орчноо хамгаалахын тулд хийх ажил их байна.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 7-р сарын 8