لقد طور الباحثون طريقة لإعادة التدوير يمكنها استعادة 100٪ من الألومنيوم و 98٪ من الليثيوم في بطاريات السيارات الكهربائية.
يقول باحثون سويديون إنهم طوروا طريقة جديدة وأكثر كفاءة لإعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية.
وقالت مارتينا بيترانيكوفا، قائدة الدراسة: "نظراً لإمكانية توسيع نطاق هذه الطريقة، فإننا نأمل أن يتم استخدامها في الصناعة في السنوات القادمة".
في علم استخلاص المعادن بالطرق التقليدية، يتم إذابة جميع المعادن الموجودة في بطاريات السيارات الكهربائية في الأحماض غير العضوية.
ثم تتم إزالة "الشوائب" مثل الألومنيوم والنحاس، ويتم استخلاص المعادن الثمينة مثل الكوبالت والنيكل والمنغنيز والليثيوم.
على الرغم من أن كمية الألومنيوم والنحاس المتبقية صغيرة، إلا أنها تتطلب عدة خطوات تنقية، وكل خطوة في العملية يمكن أن تعني فقدان الليثيوم.
طور باحثون في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد طريقة لإعادة التدوير يمكنها استعادة 100% من الألومنيوم و98% من الليثيوم في بطاريات السيارات الكهربائية.
يتضمن ذلك تغيير التسلسل الحالي للعمليات ومعالجة الليثيوم والألومنيوم بشكل أساسي.
وفي الوقت نفسه، يتم تقليل خسائر المواد الخام القيّمة مثل النيكل والكوبالت والمنغنيز إلى الحد الأدنى.
"حتى الآن، لم يتمكن أحد من إيجاد الظروف المناسبة لاستخدام حمض الأكساليك لفصل هذه الكمية الكبيرة من الليثيوم مع إزالة كل الألومنيوم في نفس الوقت"، قالت ليا روكيت، وهي طالبة دراسات عليا في قسم الكيمياء والهندسة الكيميائية في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا.
"بما أن جميع البطاريات تحتوي على الألومنيوم، فنحن بحاجة إلى أن نكون قادرين على إزالته دون فقدان المعادن الأخرى."
في مختبر إعادة تدوير البطاريات الخاص بهما، قام روكيت وقائدة الأبحاث بيترانيكوفا بوضع بطاريات السيارات المستعملة ومحتوياتها المسحوقة في خزانة تهوية.
يتم إذابة المسحوق الأسود المطحون ناعماً في سائل عضوي شفاف يسمى حمض الأكساليك، وهو مكون أكثر خضرة موجود في نباتات مثل الراوند والسبانخ.
ضع المسحوق والسائل في جهاز يشبه الخلاط الكهربائي. هنا، يذوب الألومنيوم والليثيوم الموجودان في البطارية في حمض الأكساليك، تاركين المعادن المتبقية في صورة صلبة.
تتمثل الخطوة الأخيرة في العملية في فصل هذه المعادن لاستخراج الليثيوم، والذي يمكن استخدامه بعد ذلك لصنع بطاريات جديدة.
"نظراً لاختلاف خصائص هذه المعادن اختلافاً كبيراً، لا نعتقد أنه سيكون من الصعب فصلها. طريقتنا هي طريقة جديدة واعدة لإعادة تدوير البطاريات، وهي بالتأكيد تستحق المزيد من البحث والاستكشاف"، كما قال روكيت.
أمضى فريق بحث بيترانيكوفا سنوات في إجراء أبحاث متطورة حول إعادة تدوير المعادن في بطاريات الليثيوم أيون.
يشارك في مشاريع تعاونية متنوعة مع شركات تعمل في مجال إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية. وتُعدّ المجموعة شريكاً في مشاريع بحث وتطوير رئيسية، ومن بين علاماتها التجارية فولفو ونورثفولت.