طفرة في تكنولوجيا إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون

دراسة حديثة نُشرت في 29 يوليو في المجلةالمواد الوظيفية المتقدمةيصف هذا البحث طريقة سريعة وفعالة وصديقة للبيئة لاستخلاص الليثيوم بشكل انتقائي باستخدام إشعاع الميكروويف ومذيب قابل للتحلل الحيوي بسهولة. وقد طور باحثون في جامعة رايس بالولايات المتحدة هذه العملية المبتكرة، التي يمكنها استخلاص ما يصل إلى 50% من الليثيوم من كاثودات بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة في غضون 30 ثانية فقط، مما يساهم في معالجة معضلة كبيرة في تكنولوجيا إعادة تدوير هذه البطاريات.

يشهد الطلب على الليثيوم، وهو معدن أبيض فضي، ارتفاعاً كبيراً حالياً، متجاوزاً العرض.

تُعدّ الطرق التقليدية لاستخلاص الليثيوم من البطاريات المستهلكة ضارة بالبيئة وغير فعّالة إلى حد كبير. وتتمثل التحديات الرئيسية في تلوث الليثيوم وفقدانه أثناء عملية الاستخلاص، بالإضافة إلى استهلاكه العالي للطاقة. ولأن الليثيوم يُستخلص عادةً بعد المعادن الأخرى، فقد سعى الباحثون إلى إيجاد طرق تستهدف استخلاص الليثيوم تحديدًا.

في هذه الدراسة، استخدم الباحثون مزيجًا من كلوريد الكولين والإيثيلين جليكول كمذيب يوتكتيكي عميق (DES). وقد اكتشفوا سابقًا أنه خلال عملية الترشيح باستخدام المذيب اليوتكتيكي العميق، تُحاط أيونات الليثيوم بأيونات الكلوريد من كلوريد الكولين وتُرشح إلى المحلول.

لاستخلاص معادن أخرى مثل الكوبالت أو النيكل، يلزم استخدام كل من كلوريد الكولين والإيثيلين جليكول. ومن بين هذه المواد، يمتص كلوريد الكولين الموجات الدقيقة بفعالية. قام الباحثون بغمر نفايات البطاريات في المذيب وسلطوا عليها إشعاع الموجات الدقيقة، مما مكّن من استخلاص الليثيوم بشكل انتقائي من المعادن الأخرى.

إن استخدام الإشعاع الميكروي في هذه العملية يُشبه تسخين الطعام بسرعة في فرن الميكروويف المنزلي. حيث تنتقل الطاقة مباشرة إلى الجزيئات، مما يجعل التفاعل أسرع بكثير من طرق التسخين التقليدية.

وجد الباحثون أن عملية استخلاص الليثيوم باستخدام الميكروويف استغرقت 15 دقيقة فقط، بينما تطلبت عملية التسخين في حمام الزيت 12 ساعة لتحقيق نفس معدل الاستخلاص. تُحسّن هذه الطريقة الرائدة بشكل ملحوظ الجدوى الاقتصادية والأثر البيئي لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون، مما يوفر حلاً جديداً ومستداماً لمشكلة عالمية متفاقمة.

للحصول على مزيد من المعلومات حول الصناعة والمنتجات، يرجى الاتصال بنا:
واتساب/هاتف: +86-18100835727
Email: support@voltupbattery.com