มหาวิทยาลัย Chalmers พัฒนากระบวนการรีไซเคิลแบตเตอรี่โดยใช้กรดออกซาลิก

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีชาลเมอร์สในสวีเดนรายงานวิธีการใหม่ในการรีไซเคิลแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า กระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีราคาแพงหรือเป็นอันตราย เนื่องจากนักวิจัยใช้กรดออกซาลิก ซึ่งเป็นกรดอินทรีย์ที่พบในพืช
จากข้อมูลของมหาวิทยาลัย กระบวนการนี้สามารถนำอะลูมิเนียมกลับมาใช้ใหม่ได้ 100% และลิเธียม 98% จากแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า นอกจากนี้ยังช่วยลดการสูญเสียวัตถุดิบที่มีค่า เช่น นิกเกล โคบอลต์ และแมงกานีส อีกด้วย
ที่ห้องปฏิบัติการรีไซเคิลแบตเตอรี่ของมหาวิทยาลัยแชลเมอร์ส ทีมวิจัยได้พยายามแปรรูปสารสีดำ ซึ่งเป็นส่วนผสมของสารออกฤทธิ์สำคัญในแบตเตอรี่ ในรูปผง ด้วยกรดออกซาลิก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าของวอลโว่ ในรายงานอธิบายกระบวนการนี้ว่า “เหมือนการชงกาแฟ” แต่ในความเป็นจริงแล้ว ทุกอย่างซับซ้อนกว่านั้นมาก เพราะเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการด้วยกระบวนการกรดออกซาลิก จำเป็นต้องเลือกอุณหภูมิ ความเข้มข้น และระยะเวลาอย่างแม่นยำ อนึ่ง กรดออกซาลิกพบได้ในพืช เช่น รูบาร์บและผักโขม
“จนถึงตอนนี้ ยังไม่มีใครสามารถหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการแยกลิเธียมปริมาณมากโดยใช้กรดออกซาลิกและกำจัดอะลูมิเนียมออกไปได้ทั้งหมด เนื่องจากแบตเตอรี่ทุกชนิดมีอะลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบ เราจึงจำเป็นต้องกำจัดมันออกไปโดยไม่สูญเสียโลหะอื่นๆ” ลีอาห์ รูเก็ตต์ นักศึกษาปริญญาโทจากภาควิชาเคมีของมหาวิทยาลัยกล่าวอธิบาย
ในกระบวนการไฮโดรเมทัลลurgical ที่ใช้ในปัจจุบัน สารเหล็กจะถูกละลายในกรดอนินทรีย์ จากนั้นจะกำจัด "สิ่งเจือปน" เช่น อะลูมิเนียมและทองแดงออกไป และแยกสารออกฤทธิ์ เช่น โคบอลต์ นิกเกล แมงกานีส และลิเธียม ออกมาตามลำดับ
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยชาวสวีเดนตั้งข้อสังเกตว่า แม้แต่ปริมาณอะลูมิเนียมและทองแดงที่เหลืออยู่เพียงเล็กน้อย ก็ยังต้องผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอน และแต่ละขั้นตอนในกระบวนการก็อาจทำให้ลิเธียมสูญเสียไปได้ ด้วยวิธีการใหม่นี้ นักวิจัยได้สลับลำดับขั้นตอนและลดปริมาณลิเธียมและอะลูมิเนียมก่อน ซึ่งช่วยลดการสูญเสียโลหะมีค่าที่จำเป็นในการผลิตแบตเตอรี่ใหม่ได้
ขั้นตอนต่อไปสามารถเปรียบเทียบได้กับการชงกาแฟ กล่าวคือ ในขณะที่อะลูมิเนียมและลิเธียมอยู่ในรูปของเหลว โลหะที่เหลือจะยังคงอยู่ในรูปของแข็ง ขั้นตอนต่อไปในกระบวนการนี้คือการแยกอะลูมิเนียมและลิเธียมออกจากกัน “เนื่องจากโลหะเหล่านี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันมาก เราจึงคิดว่าการแยกพวกมันออกจากกันจะไม่ยาก วิธีการของเราเป็นวิธีการรีไซเคิลแบตเตอรี่แบบใหม่ที่น่าสนใจและคุ้มค่าแก่การศึกษาเพิ่มเติมอย่างแน่นอน” รูเก็ตต์กล่าว
“เราต้องการทางเลือกอื่นนอกเหนือจากสารเคมีอนินทรีย์ หนึ่งในอุปสรรคสำคัญที่สุดในกระบวนการปัจจุบันคือการกำจัดวัสดุตกค้าง เช่น อะลูมิเนียม นี่เป็นแนวทางใหม่ที่สามารถนำเสนอทางเลือกใหม่ให้กับอุตสาหกรรมการจัดการของเสียและช่วยแก้ปัญหาที่ขัดขวางการเติบโต” ศาสตราจารย์มาร์ตินา เปตรานิโควา จากภาควิชากล่าว อย่างไรก็ตาม เธอกล่าวเสริมว่าวิธีการนี้ต้องการการวิจัยเพิ่มเติม “เนื่องจากวิธีการนี้สามารถขยายขนาดได้ เราหวังว่ามันจะสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า”
นับตั้งแต่ปี 2011 เราได้นำเสนอข่าวสารเกี่ยวกับการพัฒนาของรถยนต์ไฟฟ้าด้วยความมุ่งมั่นและเชี่ยวชาญแบบนักข่าว ในฐานะสื่อเฉพาะทางชั้นนำของอุตสาหกรรม เราจึงนำเสนอข่าวสารที่ครอบคลุมและมีคุณภาพสูงสุด โดยทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีนี้ ซึ่งรวมถึงข่าวสาร ข้อมูลเบื้องหลัง รายงานการขับขี่ บทสัมภาษณ์ วิดีโอ และข้อมูลส่งเสริมการขาย


วันที่โพสต์: 9 พฤศจิกายน 2023