Artikulu hau Science X-ren erredakzio-prozeduren eta -gidalerroen arabera berrikusi da. Editoreek honako ezaugarri hauek azpimarratu dituzte, edukiaren osotasuna bermatuz:
Telefono mugikorretatik, ordenagailu eramangarrietatik eta gero eta ibilgailu elektriko gehiagotatik datozen litio-ioizko bateria hondakinak pilatzen ari dira, baina birziklatzeko aukerak oraindik ere neurri handi batean erraustera edo bateria akastunak kimikoki disolbatzera mugatzen dira. Gaur egungo metodoek ingurumen-arazoak sor ditzakete eta zaila da ekonomikoki ekoiztea eskala industrialean.
Prozesu tradizionalek bateria-material batzuk birziklatzen dituzte eta alkali kaustikoetan, azido ez-organikoetan eta ezpurutasunak sar ditzaketen produktu kimiko arriskutsuetan oinarritzen dira. Metal kritikoak ateratzeak bereizketa eta prezipitazio konplexuak ere eskatzen ditu. Hala ere, kobaltoa eta litioa bezalako metalak birziklatzeak kutsadura, atzerriko iturriekiko mendekotasuna eta hornidura-kateak oztopatzea murriztu ditzake.
AEBetako Energia Sailaren Oak Ridge Laborategi Nazionaleko ikertzaileek bateriak likido-soluzio batean disolbatzeko metodo bat hobetu dute, prozesuan erabiltzen diren produktu kimiko arriskutsuen kopurua murrizteko. Haien ikerketa Energy Storage Materials aldizkarian argitaratu da.
ORNLko ikertzaileek garatutako irtenbide sinple, eraginkor eta ingurumena errespetatzen duena aurreko metodoekin aurkitutako oztopo nagusiak gainditzen ditu.
Erabilitako bateriak azido zitriko organiko baten disoluzio batean bustitzen dira (zitrikoetan naturalki aurkitzen dena), etilenglikoletan disolbatuta, hau da, pintura eta kosmetika bezalako kontsumo-produktuetan erabiltzen den izoztearen aurkako produktu batean. Azido zitrikoa iturri jasangarrietatik dator eta seguruagoa da maneiatzeko azido ez-organikoak baino. Ingurumena errespetatzen duen soluzio honek prozesu oso eraginkorra eskaintzen du metalak bereizteko eta birziklatzeko bateriaren elektrodo positiboki kargatuan, katodoan deritzonean.
«Katodoak material kritikoak dituenez, bateria ororen zatirik garestiena da, bere kostuaren % 30 baino gehiago suposatzen baitu», esan zuen Yaokai Baik, ORNLko bateria ikerketa taldeko kideak. «Gure ikuspegiak bateriaren kostuak murriztu ditzake denborarekin». Ikerketa Oak Ridge Laborategi Nazionaleko bateria fabrikazio instalazioan egin zen, Estatu Batuetako aire zabaleko bateria ikerketa eta garapen instalaziorik handienean.
Bertan garatutako prozesatzeko teknologiak kobaltoaren eta litioaren ia % 100 katodotik lixibiatzea ahalbidetzen du sisteman ezpurutasunik sartu gabe. Gainera, metalezko disoluzioak beste hondakinetatik modu eraginkorrean bereizteko gai da. Gainera, bere bigarren funtzioa kobaltoaren % 96 baino gehiago berreskuratzea da ordu gutxitan, produktu kimiko gehigarririk gehitu gabe, eta hori askotan prozesu konplexua da azido mailak orekatzeko.
«Hau da lehen aldia soluzio-sistema bakar batek lixibiazio- eta prozesatze-funtzioak estaltzen dituela», esan zuen Lu Yu ikertzaile nagusiak. «Interesgarria izan zen kobaltoa asaldura gehiagorik gabe prezipitatu eta finkatu zela ikustea. Ez genuen hau espero».
Produktu kimiko gehigarrien beharra ezabatzeak kostuak murrizten ditu eta azpiproduktuen edo bigarren mailako hondakinen sorrera saihesten du. «Oso pozik gaude gure zientzialariek garatutako birziklatze-prozesu honek bateria-material kritikoen birziklapen zabalago baten bidea ireki dezakeelako», esan zuen Ilyas Belharouaqek, Oak Ridge Laborategi Nazionaleko Elektrifikazio Dibisioko ikertzaile korporatibo eta zuzendariak.
Baik esan zuen azido zitrikoaren eta etilen glikolearen lixibiazio-propietateak lehenago aztertu zirela, baina metodo honek azido gehiago eta tenperatura baxuagoak erabiltzen zituela eta ez zela hain eraginkorra.
«Harrituta geratu ginen disoluziotik zein azkar atera zen ikusita», esan zuen Baik. «Azido organikoekin normalean 10-12 ordu behar izaten dira, baina honek ordubete besterik ez zuen behar izan». Azido inorganikoak erabiltzen dituzten disoluzio tradizionalak ere motelagoak dira, ura baitute, eta ura horren irakite-puntuak erreakzio-tenperatura mugatzen du.
Informazio gehiago: Lu Yu et al., Bereizketa eraginkorra eta batera prezipitazioa katodoen birziklapen sinplifikaturako, Energia Biltegiratzeko Materialak (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
Orrialde honetako edukia editatzeko eskaera bat bidali nahi baduzu, erabili formulario hau. Galdera orokorretarako, erabili gure harremanetarako formularioa. Iritzi orokorrak jasotzeko, erabili beheko iruzkin publikoen atala (jarraitu jarraibideak).
Zure iritzia oso garrantzitsua da guretzat. Hala ere, mezu kopuru handia dela eta, ezin dugu erantzun pertsonalizatua bermatu.
Zure helbide elektronikoa hartzaileei mezu elektronikoa nork bidali duen jakinarazteko soilik erabiltzen da. Ez zure helbidea ez hartzailearen helbidea ez dira beste inolako helburutarako erabiliko. Sartzen duzun informazioa zure mezu elektronikoan agertuko da eta ez du Tech Xplore-k inola ere gordeko.
Webgune honek cookieak erabiltzen ditu nabigazioa errazteko, gure zerbitzuen erabilera aztertzeko, publizitatearen pertsonalizazio datuak biltzeko eta hirugarrenen edukia eskaintzeko. Gure webgunea erabiliz gero, gure Pribatutasun Politika eta Erabilera Baldintzak irakurri eta ulertu dituzula aitortzen duzu.