طريقة جديدة تستعيد 50% من الليثيوم من البطاريات خلال 30 ثانية
مصر:إيهاب محمد زايد
طور فريق من الباحثين في جامعة رايس طريقة جديدة تستعيد ما يصل إلى 50% من الليثيوم من كاثودات بطارية أيون الليثيوم المستهلكة (LIB) في 30 ثانية فقط.
ويستخدم النهج المبتكر إشعاع الميكروويف ومذيبًا قابلاً للتحلل، مما يوفر طريقة أكثر كفاءة وصديقة للبيئة لاستعادة الليثيوم الانتقائي، وفقًا للدراسة.
تعتمد تقنيات إعادة التدوير الحالية في كثير من الأحيان على الأحماض القاسية، في حين أن البدائل الصديقة للبيئة مثل المذيبات العميقة سهلة الانصهار (DESs) تكافح من أجل الكفاءة والجدوى الاقتصادية، وعادة ما تستعيد أقل من 5٪ من الليثيوم بسبب التلوث والعمليات كثيفة الاستخدام للطاقة.
وأوضحت سلمى الهاشم، المؤلفة الرئيسية وخريجة الدكتوراه في جامعة رايس، أن “معدل الاسترداد منخفض لأن الليثيوم عادة ما يتم ترسيبه بعد المعادن الأخرى”.
وقالت: “كان هدفنا هو استهداف الليثيوم على وجه التحديد باستخدام خليط DES من كلوريد الكولين وجلايكول الإيثيلين، الذي يحيط الليثيوم بأيونات الكلوريد ويتسرب إلى المحلول”.
ووجد الفريق أن كلوريد الكولين، وهو أحد مكونات DES، يمتص “موجات الميكروويف” بشكل فعال. ومن خلال غمر نفايات البطارية في المذيب وتطبيق إشعاع الميكروويف، يمكنهم ترشيح الليثيوم بشكل انتقائي على المعادن الأخرى.
وقالت سوهيني بهاتاشاريا، أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة: “هذه العملية تشبه الطريقة التي يقوم بها ميكروويف المطبخ بتسخين الطعام بسرعة”.
“تنتقل الطاقة مباشرة إلى الجزيئات، مما يؤدي إلى تسريع التفاعل بما يتجاوز طرق التسخين التقليدية.”
بالمقارنة مع تسخين حمام الزيت، والذي يتطلب 12 ساعة لاستعادة 87% من الليثيوم، فإن العملية المعتمدة على الميكروويف تحقق نفس الاسترداد خلال 15 دقيقة فقط.
ومن المتوقع أن تنمو السوق العالمية لبطاريات الليثيوم أيون، التي تقدر قيمتها بأكثر من 65 مليار دولار في عام 2023، بأكثر من 23% في السنوات الثماني المقبلة.
