Amerykańscy inżynierowie, jak wyjaśniają w artykule zamieszczonym w Advanced Functional Materials, opracowali metodę odzyskiwania litu ze zużytych akumulatorów. W grę wchodzą zarówno niewielkich rozmiarów baterie, zasilające na przykład smartfony, jak i znacznie większe, wykorzystywane w formie magazynów energii na bardzo dużą skalę.
Czytaj też: To urządzenie uratuje najbardziej potrzebujących. Działa nawet w nocy
Przewidywania ekspertów sugerują, że rynek akumulatorów litowo-jonowych rozwinie się o ponad 23% w ciągu kolejnych ośmiu lat. Naturalną konsekwencją tego zjawiska wydaje się dalszy wzrost zapotrzebowania na lit. Problem w tym, że jego zasoby są ograniczone, nie wspominając o negatywnym wpływie wydobycia na środowisko naturalne. Z tego względu posiadanie narzędzi umożliwiających odzyskiwanie litu już użytego w produkcji akumulatorów byłoby na wagę złota.
Obecnie stosowane metody cechowały się niską wydajnością i problemami natury środowiskowej. Alternatywne podejście, wprost z Rice University, ma pozwolić na uniknięcie tych trudności. Wśród zalet tego podejścia jego autorzy wymieniają szybkie tempo działania, wysoką wydajność i neutralny wpływ na środowisko. Kluczem do sukcesu jest promieniowanie mikrofalowe, a także udział biodegradowalnego rozpuszczalnika.
Metoda opracowana przez naukowców z Rice University zapewnia wydajne, szybkie i przyjazne dla środowiska odzyskiwanie litu z akumulatorów
Najlepiej o tej imponującej efektywności świadczy fakt, że w ciągu 30 sekund odzyskuje się 50% litu wchodzącego w skład akumulatorów litowo-jonowych. Dla porównania, wcześniej stosowane technologie zapewniały zaledwie 5-procentową wydajność i to przy zastosowaniu szkodliwych rozpuszczalników. Procesy te dodatkowo charakteryzowały się niską opłacalnością ekonomiczną.
Przełomowy w tym kontekście rozpuszczalnik jest mieszaniną chlorku choliny i glikolu etylenowego. Sprawia on, że lit jest wypłukiwany do roztworu. W procesie bierze udział promieniowanie mikrofalowe, za sprawą którego można w sposób selektywny usuwać lit z akumulatorów. Energia w formie promieniowania mikrofalowego trafia bezpośrednio do cząsteczek, a reakcja zachodzi zdecydowanie szybciej.
Czytaj też: Ciekłym metalem chłodzą reaktor fuzji termojądrowej. Rewolucja w energetyce nadchodzi wielkimi krokami
I to dosłownie, ponieważ mowa o nawet stukrotnym zwiększeniu tempa. Po piętnastu minutach stosowania opisywanego podejścia udało się odzyskać 87% litu. Konwencjonalne metody potrzebowały do uzyskania tego samego wyniku aż 12 godzin. Wśród mniej oczywistych zalet tej technologii jej twórcy wymieniają stabilność rozpuszczalnika, która w konkurencyjnych rozwiązaniach jest zdecydowanie niższa. Tanie, wydajne i przyjazne dla środowiska narzędzie opracowane w Stanach Zjednoczonych może być prawdziwym game changerem dla całego sektora związanego z akumulatorami litowo-jonowymi. Te zapewne jeszcze przez co najmniej kilka lat będą dominowały na rynku.