استخراج فلزات باارزش باتری های مصرف شده با پوست پرتقال!

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، فقط به این دلیل که یک باتری لیتیوم یونی دیگر شارژ نمی شود یا شارژ نگه نمی دارد، به این معنی نیست که دیگر هیچ ارزشی ندارد، چرا که هنوز هم حاوی فلزات ارزشمند و مفیدی است که اکنون با استفاده از یک تکنیک سازگار با محیط زیست که ماده اصلی آن پوست پرتقال است، قابل بازیافت هستند.

به طور معمول باتری های لیتیوم یونی مصرف شده در فرآیند ذوب تا دمای بیش از ۵۰۰ درجه سانتیگراد گرم می شوند. این باعث می شود فلزهای موجود در آنها ذوب و از دیگر محتویات باتری جدا شود. سپس این فلزات جمع آوری شده و مورد استفاده مجدد قرار می گیرند. با این حال، این فرآیند نه تنها به انرژی زیادی نیاز دارد، بلکه باعث تولید گازهای سمی نیز می شود.

یکی از روش های جایگزین، شامل خرد کردن باتری های استفاده شده، سپس جدا کردن فلزات از آنها با افزودن اسیدها و هیدروژن پروکسید در هنگام گرم کردن مخلوط است. این تکنیک که هنوز هم آزمایشی است “هیدرومتالورژی” نام دارد و نسبت به روش ذوب کردن با محیط زیست سازگارتر است. با این حال، در مقیاس صنعتی هنوز هم می تواند مقدار قابل توجهی آلاینده تولید کند.

دانشمندان دانشگاه فنی نانیانگ سنگاپور با توجه به این محدودیت ها سعی کردند به جای اسیدهای معمول و هیدروژن پروکسید از پوست پرتقال استفاده کنند. به طور خاص، آنها از پوست پرتقال خشک شده روی اجاق گاز که به صورت پودر درآمده بود، با ترکیب اسید سیتریک به دست آمده از مرکبات استفاده کردند.

با انجام این کار محققان توانستند حدود ۹۰ درصد از لیتیوم، کبالت، نیکل و منگنز را از باتری های لیتیوم یونی مصرف شده استخراج کنند. این سطح کارآیی تقریباً همان چیزی است که در روش های قبلی نیز به دست آمده بود، اما نکته مهم این است که با استفاده از پوست پرتقال، دیگر آلاینده ای تولید نمی شود و مواد باقیمانده غیر سمی هستند.

“دالتون تی” از محقان اصلی این مطالعه می گوید: نکته اصلی، سلولز موجود در پوست پرتقال است که طی فرآیند استخراج، تحت حرارت به قند تبدیل می شود. این قندها باعث بهبود بازیافت فلزات از ضایعات باتری می شوند. به طور طبیعی آنتی اکسیدان های موجود در پوست پرتقال مانند فلاونوئیدها و اسیدهای فنولیک نیز می توانند در این تقویت نقش داشته باشند.

محققان از فلزات استخراج شده در باتری های جدید لیتیوم یونی استفاده کردند و مشاهده کردند که این باتری ها دارای ظرفیت شارژ مشابه با مدل های تجاری موجود هستند. اکنون آزمایش های دیگری انجام شده است تا ببینند این باتری های جدید تعداد قابل توجهی از چرخه های شارژ و تخلیه شارژ را دوام می آورند یا خیر.

مقاله  این تحقیق در مجله Environmental Science & Technology منتشر شده است.

انتهای پیام