Дослідники з Технологічного університету Чалмерса запропонували новий та ефективний спосіб переробки металів з акумуляторів електромобілів. Цей метод дозволяє отримати 100% алюмінію та 98% літію з використаних акумуляторів електромобілів. Це мінімізує втрати цінної сировини, такої як нікель, кобальт та марганець. Процес не вимагає дорогих або шкідливих хімікатів, оскільки дослідники використовували щавлеву кислоту, кислоту, яка також зустрічається в рослинному світі.
Досі нікому не вдалося знайти підходящих умов для відділення такої кількості літію за допомогою щавлевої кислоти та видалення всього алюмінію. Лія Рукетт, аспірантка кафедри хімії та хімічної інженерії Технологічного університету Чалмерса, сказала, що оскільки всі батареї містять алюміній, ми повинні мати можливість видаляти його, не втрачаючи інших металів.
У Лабораторії переробки акумуляторів Технологічного університету Чалмерса Лія Рукетт та керівник дослідження Мартіна Петранікова продемонстрували, як працює новий метод. У лабораторії знаходилися використані автомобільні акумулятори, а у витяжці – подрібнений матеріал у вигляді дрібно подрібненого чорного порошку, розчиненого в прозорій рідині – щавлевій кислоті. Лія Рукетт використовує щось схоже на кухонний блендер для змішування рідин і порошків. Хоча це виглядає просто, ніби вона готує каву, цей конкретний метод є унікальним і нещодавно опублікованим науковим проривом. Шляхом точного налаштування температури, концентрації та часу дослідники розробили новий рецепт, у якому використовується щавлева кислота, екологічно чистий інгредієнт, який також міститься в таких рослинах, як ревінь і шпинат.
Потрібні альтернативи сучасним неорганічним хімікатам. Крім того, одним із найбільших вузьких місць у сучасних процесах є видалення залишкових матеріалів, таких як алюміній. Мартіна Петранікова, доцент кафедри хімії та хімічної інженерії Технологічного університету Чалмерса, сказала, що це інноваційний підхід, який може забезпечити нові альтернативи для галузі переробки та допомогти вирішити проблеми, що стримують розвиток.
Методи обробки на основі рідин називаються гідрометалургією. У традиційній гідрометалургії спочатку видаляються «домішки» з таких матеріалів, як алюміній та мідь, а потім можна використовувати цінні метали, такі як літій, кобальт, нікель та марганець. Хоча залишається лише невелика кількість алюмінію та міді, потрібно пройти кілька етапів очищення, і кожен етап процесу призводить до витоку. У новому методі дослідники змінили метод огранювання та спочатку відокремили літій від алюмінію. Таким чином, вони можуть зменшити витрати дорогоцінних металів, необхідних для виготовлення нових акумуляторів.
Навіть друга половина процесу — фільтрування темної суміші — нагадує варіння кави. У той час як алюміній та літій потрапляють у рідину, інші метали залишаються у «відстійнику». Наступним кроком у цьому процесі є відділення алюмінію та літію.
«Оскільки ці метали мають дуже різні властивості, ми вважаємо, що їх розділення не буде складним. Наш новий метод відкриває багатообіцяючий шлях для переробки акумуляторів, який ми маємо всі стимули досліджувати далі», — каже Лія Рукетт. «Оскільки метод також може використовуватися у великих масштабах, ми сподіваємося, що він буде корисним у промисловості в найближчі роки», — каже Мартіна Петранікова.
Дослідницька група Мартіни Петранікової вже багато років проводить провідні дослідження з переробки металів у літій-іонних акумуляторах. Група співпрацює з компаніями, що займаються переробкою акумуляторів для електромобілів, і є партнером у великих науково-дослідних проектах, таких як Volvo Cars та проект Nybat компанії Northvolt.
Додаткова інформація про дослідження: Наукова стаття «Повністю селективне відновлення літію з літій-іонних акумуляторів для електромобілів: моделювання та оптимізація з використанням щавлевої кислоти як вилуговувача» була опублікована в журналі Separation and Purification Technology. Дослідження провели Лія Рукетт, Мартіна Петранікова та Наталія Вієчелі з кафедри хімії та хімічної інженерії Технологічного університету Чалмерса. Дослідження фінансувалося Шведським енергетичним агентством, Шведською базою акумуляторів та Vinnova, а експерименти проводилися з використанням вживаних акумуляторів для електромобілів Volvo Cars, перероблених Stena Recycling та Akkuser Oy.
Ми публікуємо багато гостьових статей від експертів у різних галузях. Це наш обліковий запис для цих особливих людей, організацій, установ та компаній.
Порти будуть тихішими, менш забруднюватимуть навколишнє середовище, викидатимуть менше парникових газів та будуть ефективнішими. Усім стане краще…
Підпишіться на щоденну розсилку CleanTechnica. Або слідкуйте за нами в Google News! Кожна технологічна трансформація має лідерів-інноваторів…
Нещодавно Jefferies Group, один з найбільших інвестиційних банків США, запросив мене виступити перед їхніми глобальними клієнтами, інституційними інвесторами…
Підпишіться на щоденну розсилку CleanTechnica. Або слідкуйте за нами в Google News! Оголошуємо про інвестиції приватного сектору в акумулятори американського виробництва…
Авторське право © 2023 CleanTechnica. Контент, створений на цьому сайті, призначений лише для розважальних цілей. Думки та коментарі, висловлені на цьому веб-сайті, можуть не схвалюватися та не обов'язково відображати погляди CleanTechnica, її власників, спонсорів, афілійованих осіб чи дочірніх компаній.