Tutkijat ovat kehittäneet kierrätysmenetelmän, jolla voidaan ottaa talteen 100 % sähköajoneuvojen akkujen alumiinista ja 98 % litiumista.
Ruotsalaiset tutkijat kertovat kehittäneensä uuden, tehokkaamman menetelmän sähköajoneuvojen akkujen kierrättämiseen.
”Koska menetelmää voidaan skaalata ylöspäin, toivomme, että sitä käytetään teollisuudessa tulevina vuosina”, sanoi tutkimuksen johtaja Martina Petranikova.
Perinteisessä hydrometallurgiassa kaikki sähköajoneuvojen akuissa olevat metallit liuotetaan epäorgaanisiin happoihin.
Sitten poistetaan ”epäpuhtaudet”, kuten alumiini ja kupari, ja otetaan talteen arvometallit, kuten koboltti, nikkeli, mangaani ja litium.
Vaikka alumiinin ja kuparin jäännösmäärä on pieni, se vaatii useita puhdistusvaiheita, ja jokainen prosessin vaihe voi tarkoittaa litiumin menetystä.
Ruotsin Chalmersin teknillisen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kierrätysmenetelmän, jolla voidaan ottaa talteen 100 % sähköautojen akkujen alumiinista ja 98 % litiumista.
Se sisältää nykyisen prosessijärjestyksen muuttamisen ja ensisijaisesti litiumin ja alumiinin käsittelyn.
Samalla minimoidaan arvokkaiden raaka-aineiden, kuten nikkelin, koboltin ja mangaanin, hävikki.
”Tähän mennessä kukaan ei ole pystynyt löytämään oikeita olosuhteita oksaalihapon käyttämiseen niin suuren litiummäärän erottamiseen ja samalla kaiken alumiinin poistamiseen”, sanoo Leah Rouquette, jatko-opiskelija Chalmersin teknillisen yliopiston kemian ja kemiantekniikan laitoksella.
"Koska kaikki akut sisältävät alumiinia, meidän on voitava poistaa se menettämättä muita metalleja."
Akkujen kierrätyslaboratoriossaan Rouquette ja tutkimusjohtaja Petranikova sijoittivat käytettyjä autonakkuja ja niiden murskattua sisältöä vetokaappiin.
Hienoksi jauhettu musta jauhe liuotetaan kirkkaaseen orgaaniseen nesteeseen, jota kutsutaan oksaalihapoksi. Oksaalihappo on vihreämpi ainesosa, jota löytyy kasveista, kuten raparperista ja pinaatista.
Laita jauhe ja neste keittiötehosekoittimen kaltaiseen koneeseen. Tässä akun alumiini ja litium liuotetaan oksaalihappoon, jolloin jäljelle jääneet metallit pysyvät kiinteässä muodossa.
Prosessin viimeinen vaihe on näiden metallien erottaminen litiumin erottamiseksi, jota voidaan sitten käyttää uusien akkujen valmistukseen.
”Koska näillä metalleilla on hyvin erilaiset ominaisuudet, emme usko niiden erottamisen olevan vaikeaa. Menetelmämme on lupaava uusi tapa kierrättää akkuja, jota kannattaa ehdottomasti tutkia lisää”, Rouquette sanoi.
Petranikovan tutkimusryhmä on vuosia tehnyt huippututkimusta metallien kierrätyksestä litiumioniakuissa.
Hän on mukana useissa yhteistyöprojekteissa sähköajoneuvojen akkujen kierrätykseen osallistuvien yritysten kanssa. Konserni on kumppanina merkittävissä tutkimus- ja kehityshankkeissa, ja sen tuotemerkkeihin kuuluvat Volvo ja Northvolt.