0
04136674922

استفاده از هیدرومتالورژی برای بازیافت لیتیوم از باتری‌ خودروهای برقی

به گزارش وب سایت عصر مواد به نقل از پایگاه خبری و تحلیلی فلزات آنلاین، جایزه نوبل شیمی سال ۲۰۱۹ به سه پیشگام  توسعه باتری‌ های قابل شارژ لیتیوم- یونی اهدا شد. این باتری ‌ها حالا همه جا رایج هستند و قسمتی حیاتی از خودروهای برقی امروز به ‌شمار می ‌روند. اما لیتیوم نسبتاً کمیاب است و فقط به صورت کانه ‌های کوچک در پوسته زمین یافت می‌شود. سودآوری بازیافت این ماده هم بسیار پایین است.

 

 

 

 

یک گروه پژوهشی در دانشگاه علم و فناوری نروژ (NTNU) در حال همکاری با صنعت این کشور است تا راهکار مناسبی برای بازیافت لیتیوم پیدا کند. هدف این گروه، بازیافت ۱۰۰ درصدی لیتیوم از باتری خودروهای برقی به روش هیدرومتالورژی است. در این روش، ابتدا مواد اولیه در آب حل می‌شوند و سپس ماده مورد نظر برای استخراج، رسوب داده می‌شود. شرکت‌های نروژی در این روش تجربه طولانی ‌مدتی دارند. از این روش به طور مثال برای استخراج نیکل و روی استفاده می‌شود.

 

باتری خودروهای برقی نروژ در شهرداری ساندفیورد انبار می‌شوند و پس از جداسازی، برای بازیافت به اروپا، آمریکای شمالی و آسیا فرستاده می‌شود. در اروپا، باتری‌ها معمولاً سر از واحدهای بازیافت در بلژیک، آلمان یا کانادا در می‌آورند. در این واحدها، باتری‌ها سوزانده می‌شوند و مس و نیکل آن‌ها بازیافت می‌شود. در این فرایند، لیتیوم به هدر می‌رود و بازیافت نمی‌شود. برای حفظ لیتیوم در این بازیافت، باید روش جدیدی پیدا شود. روش‌های هیدرومتالورژیکی مناسب هستند و تا حدودی نیز استفاده می‌شوند، اما این روش ها نیز لیتیوم را بازیافت نمی‌کنند.

 

 

 

 

گروه پژوهشی دانشگاه علم و فناوری نروژ در حال توسعه فرایندی به نام “توده سیاه” برای بازیافت لیتیوم، نیکل و کبالت است. توده سیاه، پودر سیاهی است که مواد فعال باتری (یعنی مواد الکترود باتری) را در خود دارد. ترکیب این مواد بسته به فرایند شیمیایی تولید پیل‌های باتری، متفاوت است اما معمولاً شامل نیکل، کبالت، منگنز، لیتیوم و کربن می‌باشد.

 

سه دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه علم و فناوری نروژ و یک انترن انتقالی استرالیایی در این گروه پژوهشی فعال هستند. این گروه در حال بررسی دو نوع باتری Leaf و منشوری هستند. همچنین شرکت‌های Norsk Hydro و Glencore Nikkelverk نیز با سال‌ها تجربه در زمینه هیدرومتالورژی در این پروژه مشارکت دارند. شرکت فنلاندی Keliber  نیز در این پروژه همکاری می‌کند؛ بخشی از مالکیت این شرکت، نروژی است و هدف آن تولید لیتیوم هیدروکسید برای بازار جهانی باتری است. قرار است یک واحد پایلوت در سال ۲۰۲۴ و یک واحد در مقیاس اقتصادی و تجاری نیز در سال ۲۰۲۷ احداث شود. پژوهشگران و شرکت‌های سوئدی نیز در این حوزه فعال هستند و یک واحد کامل نیز باید برای بازار اسکاندیناوی در نظر گرفته شده است.

 

بازیافت لیتیوم از باتری خودروهای برقی هنوز صرفه اقتصادی ندارد، اما طبق گزارش Bloomberg در چند سال آینده شرایط تغییر خواهد کرد. دلیل اصلی سودآوری کم این فعالیت در حال حاضر، این است که حجم این مواد هنوز خیلی کم است. طول عمر باتری خودروهای الکتریکی حدود ۱۰ سال است؛ بیشتر این باتری‌ها هنوز فعال هستند. اما با افزایش تعداد خودروهای برقی در چند سال آینده، تعداد باتری‌های مستعمل در نروژ نیز افزایش خواهد یافت. به این صورت، سودآوری بازیافت بهبود پیدا خواهد کرد. از این رو، فناوری و تجهیزات لازم باید تا آن زمان مهیا شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

ارسال دیدگاه