Foto: Horhe Vidal / Univerzitet Rajs
Litijum-jonske baterije neizostavan su deo svakodnevice: nalaze se u našim telefonima, pametnim satovima i, naravno, električnim vozilima. Ipak, reciklaža i dalje predstavlja veliki izazov, a novo otkriće moglo bi da doprinese rešavanju problema.
Naime, iako savremene tehnologije reciklaže mogu da povrate oko 93% materijala kao što su litijum, kobalt i nikl, one mogu biti energetski intenzivne, spore, skupe, ili mogu i same proizvoditi neželjene otpadne vode.
Samim tim, uprkos visokoj reciklabilnosti, teško je proceniti koliko se litijuma iz baterija u ovom trenutku zaista reciklira, mada je ta stopa sigurno znatno veća od često ponavljanih 5%.
A sada zamislite da se iz baterija, na sobnoj temperaturi, „izvuče” preko polovine kritičnih sirovina za vreme kraće nego što je vama potrebno da pročitate ovaj tekst.
Upravo to je postigao tim naučnika sa Univerziteta Rajs u Hjustonu (SAD). Oni su izumeli znatno brži i energetski efikasniji način da se povrate kritični minerali iz istrošenih baterija, a rad je objavljen u naučnom časopisu Small, specijalizovanom za nanonauku i nanotehnologiju.
Za samo jedan minut oporavlja se 65% ključnih metala iz baterija
Suština ovog otkrića je u novoj klasi rastvora na bazi obične vode i amino-hlorida.
„Tradicionalne metode reciklaže često se oslanjaju na jake kiseline ili spore, energetski iscrpne procese”, objasnio je prvi autor studije Sajmon M. King sa Univerziteta Rajs. „Mi smo pokazali da je moguće postići brzo, visoko efikasno oporavljanje materijala uz korišćenje mnogo jednostavnijeg sistema na bazi vode.”
Naučnici su uspeli da „iskopiraju” performanse ranije proučavanih ekoloških rastvarača, ali su izbegli njihove glavne mane kao što je nedovoljna efikasnost u praksi.
Uz nove, održive rastvore, sam proces ne traje satima niti zahteva ekstremnu toplotu, što su dva vodeća faktora koja poskupljuju reciklažu.
„Bili smo iznenađeni koliko se brzo reakcija odvija, naročito bez upotrebe visokih temperatura”, istakao je King. „Već u prvom minutu vidimo da je izvučena većina metala.”
Konkretno, rastvor koji je razvijan na Univerzitetu Rajs postigao je ekstrakciju od oko 65% ključnih metala iz baterija za svega šezdeset sekundi na sobnoj temperaturi. Uz neznatno duže vreme, efikasnost raste i iznad 75%.
U svetu reciklaže, najveću perspektivu trenutno ima tzv. hidrometalurški pristup – proces u kojem se metali prvo rastvaraju u tečnost, a zatim iz nje hemijski izdvajaju. Iako se ova metoda lako može primeniti u velikim razmerama, ona ima svoju „mračnu stranu”: rastvarači koji se obično koriste često su toksični.
To nije slučaj sa inovacijom američkih istraživača. Drugim rečima, pored ubrzanja reciklaže obezbedili su i njenu veću bezbednost.
Naposletku, recikliranje ne staje na izdvajanju materijala. Zato ni na Univerzitetu Rajs nisu stali na tome: naučnici su dokazali da metali dobijeni kroz njihov inovativni postupak mogu da se prerade u materijale za nove baterije.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
Nova studija postavila je temelje budućnosti u kojoj reciklaža više nije „usko grlo” energetske tranzicije, nego brz i isplativ proces kojim se štede resursi.
Ali ostaje pitanje da li će industrija to prepoznati i da li će neki naš novi telefon, pametni sat ili električno vozilo posedovati baterije reciklirane na ovaj način.
