Naukowcy z Chalmers University of Technology zaproponowali nową i wydajną metodę recyklingu metali z akumulatorów pojazdów elektrycznych. Metoda ta pozwala na odzyskanie 100% aluminium i 98% litu ze zużytych akumulatorów pojazdów elektrycznych. Minimalizuje to straty cennych surowców, takich jak nikiel, kobalt i mangan. Proces ten nie wymaga stosowania drogich ani szkodliwych chemikaliów, ponieważ naukowcy użyli kwasu szczawiowego, kwasu występującego również w świecie roślin.
Jak dotąd nikomu nie udało się znaleźć odpowiednich warunków do oddzielenia takiej ilości litu za pomocą kwasu szczawiowego i usunięcia całego aluminium. Leah Rouquette, doktorantka na Wydziale Chemii i Inżynierii Chemicznej Uniwersytetu Technologicznego Chalmersa, stwierdziła, że ​​skoro wszystkie baterie zawierają aluminium, powinniśmy być w stanie je usunąć bez utraty innych metali.
W Laboratorium Recyklingu Akumulatorów na Uniwersytecie Technologicznym Chalmers, Leah Rouquette i kierownik badań Martina Petranikova zademonstrowały działanie nowej metody. W laboratorium znajdowały się zużyte akumulatory samochodowe, a pod wyciągiem znajdował się rozdrobniony materiał w postaci drobno zmielonego czarnego proszku rozpuszczonego w klarownym płynie – kwasie szczawiowym. Leah Rouquette używa czegoś, co wygląda jak kuchenny blender, do mieszania płynów i proszków. Choć wygląda to prosto, jakby parzył kawę, ta konkretna metoda jest unikalna i stanowi niedawno opublikowany przełom naukowy. Poprzez precyzyjne dostrojenie temperatury, stężenia i czasu, badaczki opracowały nową recepturę, która wykorzystuje kwas szczawiowy, przyjazny dla środowiska składnik występujący również w roślinach takich jak rabarbar i szpinak.
Potrzebne są alternatywy dla dzisiejszych chemikaliów nieorganicznych. Ponadto, jednym z największych wąskich gardeł we współczesnych procesach jest usuwanie materiałów resztkowych, takich jak aluminium. Martina Petranikova, adiunkt w Katedrze Chemii i Inżynierii Chemicznej Uniwersytetu Technologicznego Chalmersa, powiedziała, że ​​to innowacyjne podejście może zapewnić nowe alternatywy dla branży recyklingu i pomóc rozwiązać problemy hamujące rozwój.
Metody przetwarzania oparte na cieczach nazywane są hydrometalurgią. W tradycyjnej hydrometalurgii najpierw usuwa się „zanieczyszczenia” z materiałów takich jak aluminium i miedź, a następnie wykorzystuje się cenne metale, takie jak lit, kobalt, nikiel i mangan. Chociaż pozostaje tylko niewielka ilość aluminium i miedzi, wymagane jest kilka etapów oczyszczania, a każdy etap procesu prowadzi do wycieku. W nowej metodzie naukowcy zmienili sposób cięcia i najpierw oddzielili lit od aluminium. W ten sposób mogą zmniejszyć ilość odpadów metali szlachetnych potrzebnych do produkcji nowych baterii.
Nawet druga połowa procesu – filtrowanie ciemnej mieszaniny – przypomina parzenie kawy. Podczas gdy aluminium i lit przedostają się do cieczy, inne metale pozostają w „zbiorniku”. Kolejnym krokiem w tym procesie jest oddzielenie aluminium i litu.
„Ponieważ te metale mają bardzo różne właściwości, wierzymy, że ich rozdzielenie nie będzie trudne. Nasza nowa metoda otwiera obiecującą drogę do recyklingu baterii, którą z pewnością będziemy dalej zgłębiać” – mówi Leah Rouquette. „Ponieważ metodę tę można stosować również na dużą skalę, mamy nadzieję, że w nadchodzących latach znajdzie ona zastosowanie w przemyśle” – mówi Martina Petranikova.
Grupa badawcza Martiny Petranikowej od wielu lat prowadzi wiodące badania nad recyklingiem metali w akumulatorach litowo-jonowych. Grupa współpracuje z firmami zajmującymi się recyklingiem akumulatorów pojazdów elektrycznych i jest partnerem w dużych projektach badawczo-rozwojowych, takich jak projekt Volvo Cars i Nybat firmy Northvolt.
Dodatkowe informacje o badaniu: Artykuł naukowy „Fully selective recovery of lithium from lithium-ion electric vehicles batteries: modeling and optimize using oxalic acid as a lixiviant” został opublikowany w czasopiśmie „Separation and Purification Technology”. Badanie przeprowadziły Leah Rouquette, Martina Petranikova i Natalia Vieceli z Wydziału Chemii i Inżynierii Chemicznej Uniwersytetu Technologicznego Chalmers. Badania zostały sfinansowane przez Szwedzką Agencję Energetyczną, Swedish Battery Base i Vinnova, a eksperymenty przeprowadzono z wykorzystaniem używanych akumulatorów do pojazdów elektrycznych Volvo Cars przetworzonych przez Stena Recycling i Akkuser Oy.
Publikujemy wiele artykułów gościnnych autorstwa ekspertów z różnych dziedzin. To nasze konto dedykowane tym wyjątkowym osobom, organizacjom, instytucjom i firmom.
Porty będą cichsze, mniej zanieczyszczające, emitują mniej gazów cieplarnianych i będą bardziej wydajne. Wszyscy będą zdrowsi…
Zapisz się na codzienny newsletter CleanTechnica. Albo obserwuj nas w Google News! Każda transformacja technologiczna ma innowacyjnych liderów…
Niedawno Jefferies Group, jeden z największych banków inwestycyjnych w USA, zaprosił mnie do rozmowy z ich globalnymi klientami, inwestorami instytucjonalnymi…
Zapisz się na codzienny newsletter CleanTechnica. Lub obserwuj nas w Google News! Ogłaszamy inwestycje sektora prywatnego w amerykańskie baterie…
Prawa autorskie © 2023 CleanTechnica. Treści tworzone na tej stronie służą wyłącznie celom rozrywkowym. Opinie i komentarze wyrażone na tej stronie internetowej mogą nie być popierane i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy firmy CleanTechnica, jej właścicieli, sponsorów, podmiotów stowarzyszonych lub spółek zależnych.