با افزایش استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی و دستگاه‌های الکترونیکی، بازیافت باتری های لیتیوم یونی به یک چالش بزرگ تبدیل شده است. روش‌های سنتی بازیافت، هزینه‌بر و آلاینده هستند.
اما دانشمندان بریتانیایی در دانشگاه لستر، روشی جدید و پایدار را با استفاده از روغن پخت‌و‌پز و آب توسعه داده‌اند. این روش، فلزات ارزشمند را در دمای اتاق و طی چند دقیقه استخراج می‌کند و مزایایی مانند کاهش هزینه‌ها، کاهش آلودگی و حفظ کیفیت فلزات بازیافتی را به همراه دارد. این فناوری می‌تواند تحولی در صنعت بازیافت باتری‌ها ایجاد کند و به توسعه یک اقتصاد دایره‌ای پایدار کمک کند.
به گزارش تجارت نیوز، با گسترش استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)، گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و سایر تجهیزات الکترونیکی، نیاز به باتری‌های لیتیوم یونی (Li-ion) افزایش چشمگیری داشته است. این باتری‌ها به دلیل توانایی ذخیره مقادیر زیادی انرژی، نقش کلیدی در توسعه فناوری‌های مدرن و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی دارند.
اما چالشی که جهان امروز با آن روبه‌رو است، بازیافت باتری های لیتیوم یونی مصرف‌شده است. برآوردها نشان می‌دهد که بیش از ۴۰ میلیون خودروی برقی و ۱۰ میلیارد دستگاه الکترونیکی در سراسر جهان از این باتری‌ها استفاده می‌کنند، اما بازیافت مؤثر آن‌ها هنوز یک چالش بزرگ محسوب می‌شود. روش‌های متداول بازیافت شامل فرآیندهای گرمایی و شیمیایی هستند که هزینه‌بر، آلاینده و ناکارآمد هستند.
اما اکنون، دانشمندان بریتانیایی در دانشگاه لستر با استفاده از روغن پخت‌و‌پز و آب، روشی نوآورانه و پایدار را برای بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی در مدت چند دقیقه توسعه داده‌اند. این روش نه‌تنها ارزان و سریع است، بلکه به کاهش اثرات زیست‌محیطی فرآیند بازیافت نیز کمک می‌کند.
باتری‌های لیتیوم یونی به‌طور گسترده در خودروهای برقی، شبکه‌های برق، تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها استفاده می‌شوند. اما هنگامی که این باتری‌ها به پایان عمر مفید خود می‌رسند، چالش بازیافت آن‌ها مطرح می‌شود.
در حال حاضر، بیشتر روش‌های بازیافت شامل خرد کردن و حرارت دادن باتری‌ها است که به تولید یک ماده سیاه‌رنگ به نام “جرم سیاه” منجر می‌شود. این جرم سیاه حاوی ترکیبات ارزشمندی مانند لیتیوم، نیکل، کبالت و منگنز است. در روش‌های سنتی، برای استخراج این فلزات ارزشمند از ترکیبی از حرارت و اسیدهای قوی استفاده می‌شود که هم هزینه زیادی دارد و هم اثرات زیست‌محیطی منفی ایجاد می‌کند.
به همین دلیل، محققان در تلاش هستند تا روش‌های پایدار و کم‌هزینه‌تری برای بازیافت این باتری‌ها پیدا کنند. اینجاست که روش جدید دانشگاه لستر اهمیت پیدا می‌کند.
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه لستر در بریتانیا راهکاری ساده و پایدار برای بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی ارائه داده است. آن‌ها از روغن پخت‌و‌پز و آب به همراه امواج فراصوت استفاده کردند تا بتوانند فلزات ارزشمند را در دمای اتاق و طی چند دقیقه استخراج کنند.
نانو‌قطرات روغن: یکی از ویژگی‌های مهم روغن این است که در آب حل نمی‌شود. اما محققان با استفاده از امواج فراصوت، قطرات روغن را به نانو‌قطراتی تبدیل کردند که می‌توانند برای چندین هفته در آب باقی بمانند.
جذب کربن از جرم سیاه: هنگامی که این نانو‌قطرات روغن وارد جرم سیاه می‌شوند، به چسب کربنی موجود در آن می‌چسبند و موجب تشکیل توده‌های بزرگ‌تر می‌شوند که روی سطح آب شناور می‌مانند.
جداسازی فلزات ارزشمند: در این مرحله، ترکیبات کربنی و گرافیتی جدا شده و حذف می‌شوند، درحالی‌که فلزات ارزشمند مانند لیتیوم، نیکل، کبالت و منگنز در جرم سیاه باقی می‌مانند.
بازیافت بدون نیاز به اسید و حرارت: برخلاف روش‌های مرسوم که از حرارت و مواد شیمیایی مضر استفاده می‌کنند، این روش جدید به ساختار کریستالی فلزات آسیبی نمی‌زند و فلزات بازیافتی را با کیفیت بالا حفظ می‌کند.
این فناوری، علاوه بر اینکه مقرون‌به‌صرفه‌تر از روش‌های سنتی است، از نظر زیست‌محیطی نیز بسیار پایدارتر محسوب می‌شود.
مزایای روش جدید بازیافت باتری های لیتیوم یونیبازیافت در دمای اتاق و بدون نیاز به حرارت بالااستفاده از روغن پخت‌و‌پز به‌جای اسیدهای شیمیایی مضرکاهش هزینه‌های بازیافت و کاهش آلودگی محیط زیستحفظ ساختار کریستالی فلزات برای استفاده مجدد در باتری‌های جدیدفرآیند سریع و قابل اجرا در مقیاس صنعتیتحولی در صنعت بازیافت باتری‌ها
دانشمندان دانشگاه لستر برای این روش درخواست ثبت پتنت داده‌اند و اکنون در حال همکاری با دانشگاه بیرمنگام برای توسعه و آزمایش این فناوری در مقیاس صنعتی هستند.
این مرکز آزمایشی می‌تواند ده‌ها کیلوگرم جرم سیاه را در هر ساعت پردازش کند و پتانسیل دارد که فرآیند بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی را متحول کند.
جیک یانگ، محقق ارشد این پروژه، در بیانیه‌ای اعلام کرد: «این روش سریع، ساده و ارزان می‌تواند نحوه بازیافت باتری‌ها را در مقیاس صنعتی متحول کند. ما اکنون امیدواریم که با سهامداران مختلف همکاری کنیم تا این فناوری را توسعه داده و یک اقتصاد دایره‌ای پایدار برای باتری‌های لیتیوم یونی ایجاد کنیم.»
در دنیایی که نیاز به بازیافت پایدار و کاهش زباله‌های الکترونیکی بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود، روش جدید استفاده از روغن پخت‌و‌پز برای بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی می‌تواند یک گام بزرگ در مسیر پایداری محیط زیست باشد.
این فناوری نه‌تنها ارزان و سریع است، بلکه آلودگی محیط زیست را نیز کاهش می‌دهد. بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی بدون نیاز به اسیدها و حرارت بالا، کیفیت مواد بازیافتی را حفظ می‌کند. این روش می‌تواند به توسعه یک اقتصاد دایره‌ای پایدار در صنعت باتری‌سازی کمک کند.
آیا این روش می‌تواند آینده بازیافت باتری‌های لیتیوم یونی را تغییر دهد؟ به نظر می‌رسد پاسخ مثبت باشد!
