Čalmersa Tehnoloģiju universitātes pētnieki ir ierosinājuši jaunu un efektīvu veidu, kā pārstrādāt metālus no elektrotransportlīdzekļu akumulatoriem. Šī metode no izlietotiem elektrotransportlīdzekļu akumulatoriem atgūst 100 % alumīnija un 98 % litija. Tas samazina vērtīgu izejvielu, piemēram, niķeļa, kobalta un mangāna, zudumus. Procesam nav nepieciešamas dārgas vai kaitīgas ķīmiskas vielas, jo pētnieki izmantoja skābeņskābi, kas ir atrodama arī augu valstībā.
Līdz šim nevienam nav izdevies atrast piemērotus apstākļus šāda litija daudzuma atdalīšanai, izmantojot skābeņskābi, un visa alumīnija noņemšanai. Lī Rukete, doktorante Čalmersa Tehnoloģiju universitātes Ķīmijas un ķīmijas inženierijas katedrā, sacīja, ka, tā kā visas baterijas satur alumīniju, mums vajadzētu būt iespējai to noņemt, nezaudējot citus metālus.
Čalmersa Tehnoloģiju universitātes akumulatoru pārstrādes laboratorijā Lī Rukete un pētījuma vadītāja Martina Petranikova demonstrēja, kā darbojas jaunā metode. Laboratorijā atradās lietoti automašīnu akumulatori, un tvaiku nosūcējā atradās sasmalcināts materiāls smalki samalta melna pulvera veidā, kas izšķīdināts dzidrā šķidrumā – skābeņskābē. Lī Rukete šķidrumu un pulveru sajaukšanai izmanto ierīci, kas izskatās pēc virtuves blendera. Lai gan tas izskatās vienkārši, it kā viņa gatavotu kafiju, konkrētā metode ir unikāla un nesen publicēts zinātnisks sasniegums. Precīzi pielāgojot temperatūru, koncentrāciju un laiku, pētnieki izstrādāja jaunu recepti, kurā tiek izmantota skābeņskābe – videi draudzīga sastāvdaļa, kas atrodama arī tādos augos kā rabarberi un spināti.
Ir nepieciešamas alternatīvas mūsdienu neorganiskajām ķīmiskajām vielām. Turklāt viens no lielākajiem mūsdienu procesu šķēršļiem ir tādu atlieku materiālu kā alumīnija noņemšana. Martina Petranikova, Čalmersa Tehnoloģiju universitātes Ķīmijas un ķīmijas inženierijas katedras asociētā profesore, sacīja, ka šī ir inovatīva pieeja, kas varētu sniegt jaunas alternatīvas pārstrādes nozarei un palīdzēt risināt problēmas, kas kavē attīstību.
Šķidruma apstrādes metodes sauc par hidrometalurģiju. Tradicionālajā hidrometalurģijā no tādiem materiāliem kā alumīnijs un varš vispirms tiek atdalīti "piemaisījumi", un pēc tam var izmantot vērtīgus metālus, piemēram, litiju, kobaltu, niķeli un mangānu. Lai gan paliek tikai neliels alumīnija un vara daudzums, ir nepieciešami vairāki attīrīšanas posmi, un katrs procesa posms rada noplūdi. Jaunajā metodē pētnieki mainīja griezumu un vispirms atdalīja litiju no alumīnija. Tādā veidā viņi var samazināt dārgmetālu atkritumus, kas nepieciešami jaunu akumulatoru ražošanai.
Pat procesa otrā puse — tumšā maisījuma filtrēšana — atgādina kafijas brūvēšanu. Kamēr alumīnijs un litijs nonāk šķidrumā, citi metāli paliek "tvertnē". Nākamais solis šajā procesā ir alumīnija un litija atdalīšana.
“Tā kā šiem metāliem piemīt ļoti atšķirīgas īpašības, mēs uzskatām, ka to atdalīšana nebūs sarežģīta. Mūsu jaunā metode paver daudzsološu jaunu ceļu akumulatoru pārstrādei, kuru mums ir liels stimuls tālāk izpētīt,” saka Lī Rukete. “Tā kā šo metodi var izmantot arī plašā mērogā, mēs ceram, ka tā būs noderīga rūpniecībā turpmākajos gados,” saka Martina Petranikova.
Martinas Petranikovas pētniecības grupa jau daudzus gadus veic vadošus pētījumus par litija jonu akumulatoru metālu pārstrādi. Grupa sadarbojas ar uzņēmumiem, kas iesaistīti elektrotransportlīdzekļu akumulatoru pārstrādē, un ir partneris tādos lielos pētniecības un attīstības projektos kā Volvo Cars un Northvolt Nybat projekts.
Papildinformācija par pētījumu: Zinātniskais raksts “Pilnībā selektīva litija atgūšana no litija jonu elektrotransportlīdzekļu akumulatoriem: modelēšana un optimizācija, izmantojot skābeņskābi kā atšķaidītāju” tika publicēts žurnālā “Separation and Purification Technology”. Pētījumu veica Lī Rukete, Martina Petranikova un Natālija Vječeli no Ķīmijas un ķīmijas inženierijas katedras Čalmersa Tehnoloģiju universitātē. Pētījumu finansēja Zviedrijas Enerģētikas aģentūra, Zviedrijas Akumulatoru bāze un Vinnova, un eksperimenti tika veikti, izmantojot lietotus Volvo Cars elektrotransportlīdzekļu akumulatorus, ko pārstrādāja Stena Recycling un Akkuser Oy.
Mēs publicējam daudzus viesu rakstus no dažādu jomu ekspertiem. Šis ir mūsu konts šiem īpašajiem cilvēkiem, organizācijām, iestādēm un uzņēmumiem.
Ostas būs klusākas, mazāk piesārņos, emitēs mazāk siltumnīcefekta gāzu un būs efektīvākas. Ikviens kļūs labāks…
Pierakstieties CleanTechnica ikdienas e-pasta jaunumu saņemšanai. Vai arī sekojiet mums pakalpojumā Google News! Katrai tehnoloģiskajai transformācijai ir inovatīvi līderi…
Nesen Jefferies Group, viena no lielākajām investīciju bankām ASV, uzaicināja mani aprunāties ar saviem globālajiem klientiem, institucionālajiem investoriem…
Pierakstieties CleanTechnica ikdienas e-pasta jaunumu saņemšanai. Vai arī sekojiet mums pakalpojumā Google News! Paziņojam par privātā sektora investīcijām Amerikā ražotos akumulatoros…
Autortiesības © 2023 CleanTechnica. Šajā vietnē izveidotais saturs ir paredzēts tikai izklaides nolūkiem. Šajā vietnē paustos viedokļus un komentārus nevar atbalstīt un tie ne vienmēr atspoguļo CleanTechnica, tās īpašnieku, sponsoru, filiāļu vai meitasuzņēmumu viedokli.