Nikelio svarba kasdieniame gyvenime
Žinomas dėl savo naudojimo penkių centų monetoje, nikelis yra vienas universaliausių žemėje randamų metalų ir vienas iš daugelio išteklių, leidžiančių kurti šiuolaikines technologijas. JAV geologinės tarnybos duomenys rodo, kad nikelis pirmiausia naudojamas lydiniams ir galvaniniam padengimui, tačiau jis taip pat naudojamas daugelyje kitų sričių. Pastaruoju metu nikelis žinomas kaip svarbus metalas elektromobilių akumuliatoriuose.
Nikelio institutas teigia, kad nikelis yra labai plastiškas, atsparus korozijai ir oksidacijai ir 100 proc. perdirbamas. Dėl šių savybių jis yra labai svarbus statybų infrastruktūrai, cheminių medžiagų gamybai, ryšiams, energijos tiekimui, aplinkos apsaugai ir maisto ruošimui.
Retai naudojamas grynu pavidalu, todėl nikelis derinamas su kitais metalais, kad būtų gaunami lydiniai, kurių savybės užtikrina ir plastiškumą, ir stiprumą aukštoje temperatūroje. Dėl gebėjimo atlaikyti aukštą temperatūrą nikelis sumažina koroziją, todėl metalą galima naudoti kelis dešimtmečius jo nekeičiant. Todėl nikelis naudojamas atšiauriomis sąlygomis, pavyzdžiui, reaktyvinių variklių, jūroje esančių įrenginių ir energijos gamybos įrenginių gamyboje.
Nikelis yra vienas svarbiausių metalo lydinių JAV nerūdijančio plieno pramonėje, ir prognozuojama, kad jo paklausa didės. Jis taip pat labai svarbus pereinant prie pažangesnės energetikos, nes gali užtikrinti didelį energijos tankį ir didesnę kaupimo talpą mažesnėmis sąnaudomis nei kiti metalai. Dėl to jis yra būtinas išteklius švaresnėms technologijoms, pavyzdžiui, elektromobilių baterijoms, vėjo ir saulės energijai, kurti.
Tarptautinės energetikos agentūros duomenimis, tikimasi, kad iki 2040 m. nikelio poreikis padidės 40 kartų, kad būtų patenkintas energijos kaupimo ir elektromobilių rinkos augimo poreikis. Nepaisant didelės pasiūlos, 2021 m. JAV priklausomybė nuo grynojo nikelio importo sudarė 48 proc.
Kas yra „Nickel Anode”?
Nikelio anodai – nickel anode – naudojami vienos rūšies nikelio dengimo procese, vadinamame galvanizavimu. Šie anodai paprastai yra grynas metalas, suformuotas granulių arba mažų monetų pavidalo diskų forma. Nikelio anodai gali būti naudojami nikeliui dengti ant plastiko ar kitų metalų. Dengiant objektą nikeliu, nikelio anodas sunaudojamas, kai danga pereina ant pagrindinės medžiagos. Galvaninio dengimo metu pagrindinė medžiaga, ant kurios dengiama, dažnai vadinama substratu.
Galvanizuojant naudojama elektros srovė, kad nikelis priliptų prie dengiamos medžiagos. Anodas yra teigiamasis elektrodas, o objektas, kuris bus dengiamas, yra neigiamasis elektrodas. Visas nikelis, paimtas iš nikelio anodo, nusėda ant objekto, kurį norima padengti. Kuo storesnis nikelio sluoksnis ant numatomo objekto, tuo daugiau nikelio anodo medžiagos sunaudojama dengimo proceso metu. Taikant kitą metodą – nikeliuojant elektrolitiniu būdu – chemine reakcija substratas padengiamas nikeliu.
Priešingai nei bendriniu pavadinimu – nikelis, metalo kiekis amerikietiškoje penkių centų monetoje laikui bėgant keitėsi, dažnai dėl karo metalų trūkumo. Laikui bėgant į nikelio sudėtį įėjo ne tik nikelis, bet ir kiti metalai: sidabras, varis ir plienas. Šiuolaikiniai amerikietiški penkiaženkliai nėra padengti nikeliu; jie pagaminti iš nikelio ir vario mišinio.
Kitos anodų rūšys yra anodai, naudojami akumuliatoriuose, ir anodai, naudojami metalo korozijai išvengti, tačiau nikelio anodas šiose srityse naudojamas retai. Akumuliatoriuje anodas yra galas, iš kurio grandinės srovė teka į maitinamą prietaisą. Kai srovė teka per prietaisą ir grįžta atgal į akumuliatorių, ji grįžta atgal per katodo galą. Anodo galas yra neigiamas, o katodas – teigiamas akumuliatoriaus galas. Akumuliatoriuose dažniausiai naudojami ličio ir silicio anodai.