Otkrili postupak 100 puta brži i zeleniji od konvencionalnih tehnika recikliranja baterija

Istraživači sa Sveučilišta Leicester razvili su novu metodu za recikliranje baterija za električna vozila pomoću revolucionarnog novog pristupa koji podsjeća na skidanje kamenca kod zubara

Mladen Smrekar četvrtak, 1. srpnja 2021. u 20:57

Projekt Instituta Faraday za recikliranje litij-ionskih baterija (ReLiB) koristio je novu metodu koja uključuje ultrazvučne valove kako bi riješio kritični izazov: kako odvojiti vrijedne materijale od elektroda tako da materijali se mogu potpuno obnoviti iz baterija na kraju njihova vijeka trajanja.

Rastavljanje umjesto usitnjavanja

Trenutne metode recikliranja za recikliranje litij-ionskih baterija obično ubacuju istrošene baterije u drobilicu ili visokotemperaturni reaktor. Složeni niz fizikalnih i kemijskih procesa potreban je za proizvodnju korisnih materijala. Ovi putevi recikliranja energetski su intenzivni i neučinkoviti.

Istraživači su tehnologiju testirali na četiri najčešće vrste baterija
Istraživači su tehnologiju testirali na četiri najčešće vrste baterija

No, primijeni li se alternativni pristup i istrošene baterije se rastave, umjesto da se usitnjavaju, postoji potencijal za oporavak više materijala u čistijem stanju. Pokazalo se da se rastavljanjem litij-ionskih baterija dobiva visok prinos (oko 80% izvornog materijala) u čistijem stanju nego što je to bilo moguće korištenjem usitnjenog materijala.


Tretiranje ultrazvukom

Kamen spoticanja - kako ukloniti i odvojiti kritične materijale (poput litija, nikla, mangana i kobalta) iz rabljenih baterija na brz, ekonomičan i ekološki prihvatljiv način - sada se može izbjeći zahvaljujući novom pristupu koji trenutno prilagođava tehnologiju širokoj upotrebi u industriji pripreme hrane.

Ultrazvučna tehnika raslojavanja učinkovito raspršuje aktivne materijale potrebne od elektroda, zadržavajući aluminij ili bakar. Postupak se pokazao vrlo učinkovitim u uklanjanju oksida grafita i litij-nikal-mangana-kobalta, poznatijih kao NMC.


"Ovaj postupak je 100 puta brži i zeleniji od konvencionalnih tehnika recikliranja baterija i dovodi do veće čistoće obnovljenih materijala", kaže voditelj projekta profesor Andy Abbott sa Sveučilišta u Leicesteru. 

Tehnika kojom se služe podsjeća na odstranjivanje kamenca kod zubara, kad se ultrazvukom razbijaju ljepljive veze između sloja premaza i podloge.

Patentiranje tehnologije

Istraživači Instituta Faraday bili su usredotočeni na životni ciklus baterije, od proizvodnje, preko ponovne upotrebe u sekundarnim aplikacijama, sve do njihove eventualne reciklaže, kako bi osigurali da ekološke i ekonomske koristi od baterija za električna vozila budu u potpunosti ostvarene.

Istraživački tim dodatno je testirao tehnologiju na četiri najčešće vrste baterija i otkrio je da u svakom slučaju radi s jednakom učinkovitošću. Rezultati njihovog istraživanja objavljeni su u časopisu Green Chemistry, a prijavljen je i patent.