Chińczycy opracowali przełomową technologię. Odzyskuje 99,99 proc. litu

Zużyte baterie uwalniają toksyczne substancje, które zanieczyszczają glebę i wodę, a wydobycie nowych surowców, jak lit czy kobalt, prowadzi do niszczenia ekosystemów i wyczerpywania zasobów naturalnych. Odpowiedź na te wyzwania znaleźli chińscy naukowcy, którzy opracowali bezpieczniejszą i bardziej zrównoważoną metodę recyklingu baterii litowo-jonowych, eliminującą potrzebę stosowania agresywnych kwasów.

Zużyte baterie litowo-jonowe zawierają cenne metale, jak lit, nikiel, kobalt czy mangan, które można ponownie wykorzystać do produkcji nowych akumulatorów. Jednak obecnie stosowane metody recyklingu polegają na użyciu silnych kwasów lub amoniaku, co wiąże się z ryzykiem skażenia środowiska i powstawaniem niebezpiecznych odpadów.

Zespół badaczy z Central South University w Changsha, Guizhou Normal University oraz National Engineering Research Center of Advanced Energy Storage Materials opracował proces działający w neutralnym odczynie pH, co znacznie ogranicza emisję szkodliwych substancji i poprawia bezpieczeństwo procesu. Kluczowe były dwa pomysły: wykorzystanie mikrobaterii, które rozkładają materiały akumulatorowe oraz zastosowanie glicyny, która pomaga odzyskiwać metale w sposób przyjazny dla środowiska.

Glicyna, powszechnie występujący aminokwas, pełni w tym procesie kluczową rolę. Działa jak naturalny „chwytacz” jonów metali, takich jak lit, nikiel, kobalt i mangan, zapobiegając ich łączeniu się w niepożądane związki. Dodatkowo glicyna stabilizuje odczyn roztworu, utrzymując neutralne pH, co czyni cały proces znacznie bezpieczniejszym w porównaniu z tradycyjnymi metodami opartymi na kwasach.

Co ciekawe, pozostały po ekstrakcji metali roztwór glicyny nie jest odpadem, lecz może być wykorzystany jako nawóz. To oznacza, że proces ten nie generuje toksycznych produktów ubocznych, a każdy jego element przyczynia się do zrównoważonego gospodarowania zasobami.

Przełomowym elementem nowej technologii jest tworzenie tzw. mikrobaterii w roztworze recyklingowym. Badacze zmieszali cząstki zużytych baterii z solą żelaza (II), szczawianem sodu i glicyną w neutralnym roztworze. Powstała cienka warstwa szczawianu żelaza (II) działa jako anoda, podczas gdy materiał baterii pełni funkcję katody. Ten układ inicjuje reakcję, w której żelazo(II) przekształca się w żelazo(III), a tlenki w materiale katody zmieniają się w jony hydroksylowe (OH-). To z kolei powoduje rozpad struktury baterii i umożliwia szybkie uwolnienie metali do roztworu. Proces ten jest nie tylko szybki i efektywny, ale także eliminuje szkodliwe odpady.

Nowa metoda recyklingu baterii litowo-jonowych imponuje skutecznością. W zaledwie 15 minut pozwala odzyskać aż:

• 99,99% litu
• 96,8% niklu
• 92,35% kobaltu
• 90,59% manganu

Jeśli ta technologia znajdzie zastosowanie na skalę przemysłową, może znacząco ograniczyć e-odpady i zapotrzebowanie na wydobycie surowców, chroniąc jednocześnie naszą planetę.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 88 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!