Chalmersin teknillisen yliopiston tutkijat ovat ehdottaneet uutta ja tehokasta tapaa kierrättää sähköajoneuvojen akuista peräisin olevia metalleja. Menetelmässä otetaan talteen 100 % alumiinia ja 98 % litiumia käytetyistä sähköajoneuvojen akuista. Tämä minimoi arvokkaiden raaka-aineiden, kuten nikkelin, koboltin ja mangaanin, hävikin. Prosessi ei vaadi kalliita tai haitallisia kemikaaleja, koska tutkijat käyttivät oksaalihappoa, jota esiintyy myös kasvikunnassa.
Tähän mennessä kukaan ei ole onnistunut löytämään sopivia olosuhteita tämän litiummäärän erottamiseksi oksaalihapolla ja kaiken alumiinin poistamiseksi. Leah Rouquette, tohtoriopiskelija Chalmersin teknillisen yliopiston kemian ja kemiantekniikan laitoksella, sanoi, että koska kaikki akut sisältävät alumiinia, meidän pitäisi pystyä poistamaan se menettämättä muita metalleja.
Chalmersin teknillisen yliopiston akkujen kierrätyslaboratoriossa Leah Rouquette ja tutkimusjohtaja Martina Petranikova esittelivät uuden menetelmän toimintaa. Laboratoriossa oli käytettyjä auton akkuja, ja vetokaapissa oli murskattua materiaalia hienoksi jauhettuna mustana jauheena, joka oli liuotettu kirkkaaseen nesteeseen – oksaalihappoon. Leah Rouquette käyttää nesteiden ja jauheiden sekoittamiseen tehosekoittimen näköistä laitetta. Vaikka se näyttää yksinkertaiselta, aivan kuin hän keittäisi kahvia, menetelmä on ainutlaatuinen ja äskettäin julkaistu tieteellinen läpimurto. Hienosäätämällä lämpötilaa, pitoisuutta ja aikaa tutkijat kehittivät uuden reseptin, jossa käytetään oksaalihappoa, ympäristöystävällistä ainesosaa, jota löytyy myös kasveista, kuten raparperista ja pinaatista.
Nykypäivän epäorgaanisille kemikaaleille tarvitaan vaihtoehtoja. Lisäksi yksi nykyaikaisten prosessien suurimmista pullonkauloista on jäännösmateriaalien, kuten alumiinin, poisto. Martina Petranikova, apulaisprofessori Chalmersin teknillisen yliopiston kemian ja kemiantekniikan laitoksella, sanoi, että kyseessä on innovatiivinen lähestymistapa, joka voisi tarjota uusia vaihtoehtoja kierrätysteollisuudelle ja auttaa ratkaisemaan kehitystä jarruttavia ongelmia.
Nestepohjaisia ​​prosessointimenetelmiä kutsutaan hydrometallurgiaksi. Perinteisessä hydrometallurgiassa materiaaleista, kuten alumiinista ja kuparista, poistetaan ensin "epäpuhtaudet", ja sitten voidaan käyttää arvokkaita metalleja, kuten litiumia, kobolttia, nikkeliä ja mangaania. Vaikka alumiinia ja kuparia jää jäljelle vain pieni määrä, tarvitaan useita puhdistusvaiheita, ja jokainen prosessin vaihe johtaa vuotoon. Uudessa menetelmässä tutkijat muuttivat leikkausta ja erottivat ensin litiumin alumiinista. Tällä tavoin he voivat vähentää uusien akkujen valmistuksessa tarvittavien jalometallien hukkaa.
Jopa prosessin toinen puolisko – tumman seoksen suodattaminen – muistuttaa kahvinkeittoa. Vaikka alumiinia ja litiumia pääsee nesteeseen, muut metallit jäävät "sumppuun". Seuraava vaihe tässä prosessissa on alumiinin ja litiumin erottaminen.
”Koska näillä metalleilla on hyvin erilaiset ominaisuudet, uskomme, että niiden erottaminen ei ole vaikeaa. Uusi menetelmämme avaa lupaavan uuden tien akkujen kierrätykseen, jota meillä on kaikki kannustimet tutkia lisää”, sanoo Leah Rouquette. ”Koska menetelmää voidaan käyttää myös laajassa mittakaavassa, toivomme, että siitä on hyötyä teollisuudessa tulevina vuosina”, sanoo Martina Petranikova.
Martina Petranikovan tutkimusryhmä on tehnyt johtavaa tutkimusta litiumioniakkujen metallinkierrätyksestä jo vuosia. Ryhmä tekee yhteistyötä sähköajoneuvojen akkujen kierrätykseen osallistuvien yritysten kanssa ja on kumppanina merkittävissä tutkimus- ja kehityshankkeissa, kuten Volvo Carsin ja Northvoltin Nybat-hankkeessa.
Lisätietoja tutkimuksesta: Tieteellinen artikkeli ”Fully selective recovery of lithium from litium-ion electric vehicle batteries: modeling and optimization using oxalic acid as a liuotin” julkaistiin Separation and Purification Technology -lehdessä. Tutkimuksen tekivät Leah Rouquette, Martina Petranikova ja Natalia Vieceli Chalmersin teknillisen yliopiston kemian ja kemiantekniikan laitokselta. Tutkimusta rahoittivat Ruotsin energiavirasto, Swedish Battery Base ja Vinnova, ja kokeet tehtiin Stena Recyclingin ja Akkuser Oy:n käsittelemillä käytetyillä Volvo Carsin sähköajoneuvojen akuilla.
Julkaisemme useita eri alojen asiantuntijoiden vierasartikkeleita. Tämä on tilimme näille erityisille ihmisille, organisaatioille, laitoksille ja yrityksille.
Satamat ovat hiljaisempia, vähemmän saastuttavia, niiden kasvihuonekaasupäästöt ovat pienemmät ja ne tehokkaampia. Kaikki paranevat…
Tilaa CleanTechnican päivittäinen sähköpostiuutiskirje. Tai seuraa meitä Google Newsissa! Jokaisella teknologisella muutoksella on innovatiivisia johtajia…
Hiljattain Jefferies Group, yksi Yhdysvaltojen suurimmista investointipankeista, kutsui minut puhumaan globaalien asiakkaidensa, institutionaalisten sijoittajien, kanssa…
Tilaa CleanTechnican päivittäinen sähköpostiuutiskirje. Tai seuraa meitä Google Newsissa! Ilmoitamme yksityisen sektorin investoinneista amerikkalaisvalmisteisiin akkuihin…
Tekijänoikeus © 2023 CleanTechnica. Tällä sivustolla luotu sisältö on tarkoitettu vain viihdetarkoituksiin. Tällä verkkosivustolla ilmaistuja mielipiteitä ja kommentteja ei välttämättä tueta CleanTechnican, sen omistajien, sponsoreiden, yhteistyökumppaneiden tai tytäryhtiöiden näkemyksinä, eivätkä ne välttämättä heijasta heidän näkemyksiään.