Litijum-jonske baterije postale su nezaobilazni deo našeg svakodnevnog života, prisutne su u telefonima, pametnim satovima, kao i u električnim vozilima. Međutim, reciklaža ovih baterija i dalje predstavlja veliki izazov. Novo otkriće tima naučnika sa Univerziteta Rajs u Hjustonu moglo bi da donese značajne promene u ovom domenu.
Naime, iako savremene tehnologije reciklaže mogu povratiti do 93% materijala kao što su litijum, kobalt i nikl, procesi su često spori, skupi i energetski intenzivni, a ponekad proizvode i neželjene otpadne vode. Zbog toga je teško proceniti stvarnu stopu reciklaže litijuma iz baterija, koja je verovatno znatno viša od često citiranih pet odsto.
Zamislite da se iz baterija, na sobnoj temperaturi, „izvuče“ više od polovine ključnih sirovina u vremenu kraćem od čitanja ovog teksta. Tim naučnika sa Univerziteta Rajs postigao je upravo to, razvijajući brži i energetski efikasniji način povratka kritičnih minerala iz istrošenih baterija. Njihovo istraživanje objavljeno je u naučnom časopisu Small, specijalizovanom za nanonauku i nanotehnologiju.
Suština ovog otkrića leži u novoj klasi rastvora na bazi vode i amino-hlorida. „Tradicionalne metode reciklaže često koriste jake kiseline ili spore, energetski iscrpne procese. Mi smo pokazali da je moguće postići brzo i efikasno oporavljanje materijala uz jednostavniji sistem na bazi vode“, rekao je prvi autor studije, Sajmon M. King.
Naučnici su uspeli da „iskopiraju“ performanse ranije proučavanih ekoloških rastvarača, ali su izbegli njihove glavne nedostatke, poput nedovoljne efikasnosti. Uz nove, održive rastvore, proces reciklaže ne traje satima niti zahteva ekstremne temperature, što su faktori koji poskupljuju reciklažu.
King je istakao koliko su bili iznenađeni brzinom reakcije, posebno bez visokih temperatura. Već u prvom minutu, većina metala je bila izvučena. Konkretno, rastvor razvijen na Univerzitetu Rajs postigao je ekstrakciju od oko 65% ključnih metala iz baterija za samo šezdeset sekundi na sobnoj temperaturi, dok se efikasnost može povećati iznad 75% uz neznatno duže vreme.
U svetu reciklaže, hidrometalurški pristup predstavlja najveću perspektivu, u kojem se metali prvo rastvaraju u tečnosti, a zatim hemijski izdvajaju. Međutim, rastvarači koji se obično koriste često su toksični. Inovacija američkih istraživača nudi rešenje koje je ne samo brže, već i bezbednije.
Na kraju, recikliranje ne staje na izdvajanju materijala. Naučnici sa Univerziteta Rajs dokazali su da metali dobijeni kroz njihov inovativni postupak mogu biti prerađeni u materijale za nove baterije. Ova studija postavlja temelje budućnosti u kojoj reciklaža može postati brz i isplativ proces, čime se štede resursi.
Ipak, ostaje pitanje da li će industrija prepoznati ovu inovaciju i da li će novi telefoni, pametni satovi ili električna vozila koristiti baterije reciklirane na ovaj način.
