Този метод рециклира 98% от металите в батериите за 20 минути

Очаква се търсенето на батерии по света да нарасне с преминаването към възобновяеми енергийни източници, а с развитието на устойчивите енергийни технологии ще се увеличи и търсенето на благородни метали, използвани в батериите. Много от материалите, използвани в такива батерии, като в литиево-йонните например не са налични в изобилие и най-добрият начин да се отговори на тази нужда е да се рециклират старите батерии.

За да подпомогне тази мисия, екип от изследователи от Университета Райс в САЩ е разработил нов процес на рециклиране, който помага за запазването на повече от 98% от металите, използвани в тези батерии. Новият подход не само драстично намалява вторичните отпадъци от замърсените киселинни разтвори за излугване (процес на отделяне или извличане на разтворено вещество от веществото носител чрез разтворител), но и драстично съкращава времето, необходимо за рециклиране.

Джаулово загряване

Екипът подлага комбинираните катодни и анодни отпадъци на батериите на нагряване или „светкавично“ загряване с помощта на патентования от компанията метод на джаулово загряване до температури над 1826 градуса по Целзий, постигнати за секунди.

Методът може да премахне инертния слой от металите на батериите, да намали окислителното им състояние и да ги направи разтворими в нискоконцентрирана киселина. Според изследователите, независимо от химическия състав на батериите, всички метали могат да бъдат възстановени с отлични добиви, като се използват дори слаби киселини като 0,01 М HCl, което намалява количеството на вторичните отпадъци. Процесът може да постигне 98% ефективност при извличането на металите, съдържащи се в рециклираните материали.

В сравнение с конвенционалните методи новият процес отнема по-малко от 20 минути за разтваряне на същото количество. Този процес може потенциално да намали разходите за рециклиране на отпадъци от батерии, като използва по-малко енергия, вода и киселина и отделя по-малко въглероден диоксид.

Ролята на рециклирането

Екипът предполага, че рециклирането на батериите ще придобие значимост, тъй като от около 10 години караме електрически превозни средства и много от техните батерии вече наближават края на живота си. Рециклирането на използваните батерии не само спомага за намаляване на неблагоприятните последици от минното дело върху околната среда, но е и разумно финансово решение, тъй като много разновидности на литиево-йонните батерии съдържат по-високи концентрации на кобалт и никел от естествените руди.

Изследователите твърдят, че въпреки че количеството на електронния боклук нараства с 9% годишно, 95% от батериите сега не се рециклират, защото не можем да го направим.

„Голяма част от настоящите процеси за рециклиране на батерии включват използването на мощни киселини, а това обикновено са мръсни и тромави процеси.“

kазва Джеймс Тур, професор по химия и материалознание и наноинженерство в Райс

Екипът, използващ новия процес вече може лесно да филтрира необходимите метали с помощта на солна киселина с ниска концентрация, която се използва в много по-малко количество в сравнение с други процеси на рециклиране. Това значително спомага за подобряване на икономическата ефективност на целия процес.