Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας Chalmers πρότειναν έναν νέο και αποτελεσματικό τρόπο ανακύκλωσης μετάλλων από μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων. Αυτή η μέθοδος ανακτά 100% αλουμίνιο και 98% λίθιο από χρησιμοποιημένες μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων. Αυτό ελαχιστοποιεί τις απώλειες πολύτιμων πρώτων υλών όπως το νικέλιο, το κοβάλτιο και το μαγγάνιο. Η διαδικασία δεν απαιτεί ακριβές ή επιβλαβείς χημικές ουσίες επειδή οι ερευνητές χρησιμοποίησαν οξαλικό οξύ, ένα οξύ που βρίσκεται επίσης στο φυτικό βασίλειο.
Μέχρι στιγμής, κανείς δεν έχει καταφέρει να βρει κατάλληλες συνθήκες για τον διαχωρισμό αυτής της ποσότητας λιθίου χρησιμοποιώντας οξαλικό οξύ και την απομάκρυνση όλου του αλουμινίου. Η Leah Rouquette, διδακτορική φοιτήτρια στο Τμήμα Χημείας και Χημικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας Chalmers, δήλωσε ότι επειδή όλες οι μπαταρίες περιέχουν αλουμίνιο, θα πρέπει να μπορούμε να το αφαιρέσουμε χωρίς να χάσουμε άλλα μέταλλα.
Στο Εργαστήριο Ανακύκλωσης Μπαταριών στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Chalmers, η Leah Rouquette και η επικεφαλής της έρευνας Martina Petranikova επέδειξαν πώς λειτουργεί η νέα μέθοδος. Το εργαστήριο περιείχε χρησιμοποιημένες μπαταρίες αυτοκινήτων και σε έναν απαγωγό υπήρχε θρυμματισμένο υλικό με τη μορφή λεπτοαλεσμένης μαύρης σκόνης διαλυμένης σε ένα διαυγές υγρό - οξαλικό οξύ. Η Leah Rouquette χρησιμοποιεί κάτι που μοιάζει με μπλέντερ κουζίνας για να αναμειγνύει υγρά και σκόνες. Αν και φαίνεται απλό σαν να φτιάχνει καφέ, η συγκεκριμένη μέθοδος είναι μοναδική και αποτελεί πρόσφατα δημοσιευμένη επιστημονική ανακάλυψη. Ρυθμίζοντας τη θερμοκρασία, τη συγκέντρωση και τον χρόνο, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια νέα συνταγή που χρησιμοποιεί οξαλικό οξύ, ένα φιλικό προς το περιβάλλον συστατικό που βρίσκεται επίσης σε φυτά όπως το ραβέντι και το σπανάκι.
Χρειάζονται εναλλακτικές λύσεις στις σημερινές ανόργανες χημικές ουσίες. Επιπλέον, ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στις σύγχρονες διαδικασίες είναι η απομάκρυνση υπολειμματικών υλικών όπως το αλουμίνιο. Η Μαρτίνα Πετρανίκοβα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια στο Τμήμα Χημείας και Χημικής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας Chalmers, δήλωσε ότι πρόκειται για μια καινοτόμο προσέγγιση που θα μπορούσε να προσφέρει νέες εναλλακτικές λύσεις στη βιομηχανία ανακύκλωσης και να βοηθήσει στην επίλυση προβλημάτων που εμποδίζουν την ανάπτυξη.
Οι μέθοδοι επεξεργασίας που βασίζονται σε υγρά ονομάζονται υδρομεταλλουργία. Στην παραδοσιακή υδρομεταλλουργία, οι «ακαθαρσίες» από υλικά όπως το αλουμίνιο και ο χαλκός απομακρύνονται πρώτα και στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολύτιμα μέταλλα όπως το λίθιο, το κοβάλτιο, το νικέλιο και το μαγγάνιο. Αν και παραμένει μόνο μια μικρή ποσότητα αλουμινίου και χαλκού, απαιτούνται πολλά στάδια καθαρισμού και κάθε στάδιο της διαδικασίας οδηγεί σε διαρροή. Στη νέα μέθοδο, οι ερευνητές άλλαξαν την κοπή και πρώτα διαχώρισαν το λίθιο από το αλουμίνιο. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να μειώσουν την σπατάλη πολύτιμων μετάλλων που απαιτείται για την κατασκευή νέων μπαταριών.
Ακόμα και το δεύτερο μισό της διαδικασίας —το φιλτράρισμα του σκούρου μείγματος— θυμίζει την παρασκευή καφέ. Ενώ το αλουμίνιο και το λίθιο εισέρχονται στο υγρό, άλλα μέταλλα παραμένουν στο «κάρτερ». Το επόμενο βήμα σε αυτή τη διαδικασία είναι ο διαχωρισμός του αλουμινίου και του λιθίου.
«Επειδή αυτά τα μέταλλα έχουν πολύ διαφορετικές ιδιότητες, πιστεύουμε ότι ο διαχωρισμός τους δεν θα είναι δύσκολος. Η νέα μας μέθοδος ανοίγει έναν πολλά υποσχόμενο νέο δρόμο για την ανακύκλωση μπαταριών, τον οποίο έχουμε κάθε κίνητρο να διερευνήσουμε περαιτέρω», λέει η Leah Rouquette. «Δεδομένου ότι η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα, ελπίζουμε ότι θα είναι χρήσιμη στη βιομηχανία τα επόμενα χρόνια», λέει η Martina Petranikova.
Η ερευνητική ομάδα της Martina Petranikova διεξάγει κορυφαία έρευνα για την ανακύκλωση μετάλλων σε μπαταρίες ιόντων λιθίου εδώ και πολλά χρόνια. Η ομάδα συνεργάζεται με εταιρείες που ασχολούνται με την ανακύκλωση μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων και είναι εταίρος σε μεγάλα έργα Έρευνας και Ανάπτυξης, όπως η Volvo Cars και το έργο Nybat της Northvolt.
Πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την έρευνα: Το επιστημονικό άρθρο με τίτλο «Πλήρως επιλεκτική ανάκτηση λιθίου από μπαταρίες ιόντων λιθίου για ηλεκτρικά οχήματα: μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση με χρήση οξαλικού οξέος ως μέσου έκπλυσης» δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Separation and Purification Technology. Η μελέτη διεξήχθη από τις Leah Rouquette, Martina Petranikova και Natalia Vieceli από το Τμήμα Χημείας και Χημικής Μηχανικής του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Chalmers. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τον Σουηδικό Οργανισμό Ενέργειας, τη Σουηδική Βάση Μπαταριών και τη Vinnova, και τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας μεταχειρισμένες μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων Volvo Cars που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία από την Stena Recycling και την Akkuser Oy.
Δημοσιεύουμε πολλά άρθρα από ειδικούς σε διάφορους τομείς. Αυτός είναι ο λογαριασμός μας για αυτά τα ξεχωριστά άτομα, οργανισμούς, ιδρύματα και εταιρείες.
Τα λιμάνια θα είναι πιο ήσυχα, λιγότερο ρυπογόνα, θα εκπέμπουν λιγότερα αέρια του θερμοκηπίου και θα είναι πιο αποτελεσματικά. Όλοι θα βελτιωθούν...
Εγγραφείτε στο καθημερινό ενημερωτικό δελτίο ηλεκτρονικού ταχυδρομείου της CleanTechnica. Ή ακολουθήστε μας στο Google News! Κάθε τεχνολογικός μετασχηματισμός έχει καινοτόμους ηγέτες…
Πρόσφατα, ο Όμιλος Jefferies, μία από τις μεγαλύτερες επενδυτικές τράπεζες στις ΗΠΑ, με προσκάλεσε να μιλήσω με τους παγκόσμιους πελάτες του, θεσμικούς επενδυτές...
Εγγραφείτε στο καθημερινό ενημερωτικό δελτίο ηλεκτρονικού ταχυδρομείου της CleanTechnica. Ή ακολουθήστε μας στο Google News! Ανακοινώνουμε επενδύσεις του ιδιωτικού τομέα σε μπαταρίες αμερικανικής κατασκευής…
Πνευματικά δικαιώματα © 2023 CleanTechnica. Το περιεχόμενο που δημιουργείται σε αυτόν τον ιστότοπο προορίζεται μόνο για ψυχαγωγικούς σκοπούς. Οι απόψεις και τα σχόλια που εκφράζονται σε αυτόν τον ιστότοπο ενδέχεται να μην υποστηρίζονται από και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τις απόψεις της CleanTechnica, των ιδιοκτητών, των χορηγών, των συνεργατών ή των θυγατρικών της.