लिथियम-आयन बॅटऱ्या सर्वत्र आहेत आणि मोठ्या प्रमाणावर त्यांचे स्वच्छ आणि सुरक्षितपणे पुनर्वापर करणे कठीण आहे. आता, एका चिनी संशोधन संघाने कार्बन डाय ऑक्साईड आणि पाणी वापरून ली-आयन बॅटरीचा पुनर्वापर करण्याचा एक मार्ग शोधल्याचा दावा केला आहे. एका रात्रीत बाजारात क्रांती होईल अशी अपेक्षा करू नका.
चायनीज ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेस आणि बीजिंग इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या टीमने नुकतेच नेचर कम्युनिकेशन्स जर्नलमध्ये त्यांचे निष्कर्ष प्रकाशित केले आहेत. त्यांच्या संशोधनानुसार, ही प्रक्रिया केवळ पारंपारिक गाळण्याची प्रक्रिया करणारे रसायने आणि जुन्या बॅटरीमधून लिथियम काढण्याची तीव्र उष्णता टाळते, परंतु ती कार्बन डाय ऑक्साईडचा वापर करते ज्याला लेखक सीक्वेस्टेशन स्टेप म्हणतात, बॅटरीच्या इतर संक्रमण धातूंचे नवीन उत्प्रेरकामध्ये रूपांतर करतात — कार्बन डायऑक्साइड समृद्ध पाणी बहुतेक रासायनिक कार्य करते.
संशोधकांच्या मते, कॅथोड्सवर केमो-मेकॅनिकली उपचार केल्यावर आणि नंतर कार्बनिक ऍसिडची निर्मिती पाण्यात विरघळणाऱ्या लिथियम बायकार्बोनेटच्या रूपात लिथियमचे निवडक पृथक्करण करण्यास अनुमती देते, जेथे कॅथोड्सवर केमो-मेकॅनिकली उपचार केल्यावर आणि नंतर त्यांना कार्बनिक ऍसिडची निर्मिती केल्यानंतर संशोधकांच्या मते, 95% पेक्षा जास्त लिथियम पुनर्प्राप्त केले जाऊ शकते.
“ही पद्धत, जी अतिरिक्त ग्राइंडिंग टूल्स किंवा फिल्टरिंग एजंट्सशिवाय सभोवतालच्या परिस्थितीत केली जाते, पर्यावरणीय प्रभाव कमी करते,” संशोधकांनी स्पष्ट केले. इतर पद्धतींमध्ये अनेकदा मोठ्या अभिकर्मक इनपुटची आवश्यकता असते, घातक उत्सर्जन आणि दुय्यम प्रदूषण निर्माण होते आणि गाळण कचरा निर्माण होतो.
संघाने स्पष्ट केले की हे अवशेष पुन्हा वापरण्याआधी ते ब्राइन सोल्युशनमध्ये बदलण्यासाठी आम्ल गाळण्याची प्रक्रिया वापरून उपचार करणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे त्यांचे मूल्य आणखी कमी होते.
संघाने विकसित केलेली “थ्री-इन-वन” रणनीती अतिरिक्त प्रक्रियेच्या गरजा देखील दूर करते, कारण कॅथोडमधील संक्रमण धातू, जसे की कोबाल्ट, निकेल आणि यासारखे, “एकाच वेळी उच्च-कार्यक्षमता ऑक्सिजन उत्क्रांती प्रतिक्रिया (OER) उत्प्रेरकांमध्ये रूपांतरित होतात,” संशोधकांनी स्पष्ट केले. OER उत्प्रेरक हे पाणी स्प्लिटिंग सिस्टीममध्ये साठवलेल्या रासायनिक ऊर्जेमध्ये विद्युत ऊर्जेचे रूपांतर करण्यासाठी महत्त्वाचे घटक आहेत आणि ते इलेक्ट्रोलायझर्स आणि संबंधित ऊर्जा रूपांतरण तंत्रज्ञानामध्ये वापरले जातात, ज्यामुळे लिथियम-आयन बॅटरीच्या नॉन-लिथियम घटकांना ऊर्जा पुरवठा साखळीत सतत भूमिका मिळते.
शेवटी, संघाचा दावा आहे की त्यांच्या पद्धतीमध्ये प्रक्रियेत वापरल्या जाणाऱ्या काही कार्बन डायऑक्साइडचा समावेश बायकार्बोनेट आणि कार्बोनेट इंटरमीडिएट्समध्ये केला जातो, ज्याचे ते कार्बन डाय ऑक्साईड जप्तीचे स्वरूप म्हणून वर्णन करतात.
त्वरित समस्येचे दूरस्थ समाधान
लिथियम बॅटरी अनेक रूपे घेतात आणि एकेरी वापरल्या जाणाऱ्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांपासून ते इलेक्ट्रिक कारपर्यंत सर्व गोष्टींमध्ये आढळू शकतात. बऱ्याच इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या उर्जा संचयनाचे डीफॉल्ट स्वरूप म्हणून, लिथियम आणि त्याचे रिचार्जेबल व्हेरिएंट लिथियम-आयन दरवर्षी मोठ्या प्रमाणात तयार केले जात आहेत, बॅटरी मार्केट कमी होण्याची चिन्हे नाहीत.
किती लिथियम बॅटरी प्रत्यक्षात रिसायकल केल्या जातात हे विवादास्पद आहे, अनेकदा उद्धृत परंतु विवादित आकृती सूचित करते की ती फक्त पाच टक्के असू शकते. वास्तविक संख्येकडे दुर्लक्ष करून, लिथियम बॅटरियांचा पुनर्वापर करण्याचा एक स्वच्छ आणि अधिक टिकाऊ मार्ग आवश्यक आहे आणि ते चीनी CO2 आहे की नाही हे स्पष्ट नाही.2 ही पद्धत लवकरच वाढवली जाईल किंवा व्यावसायिकदृष्ट्या व्यवहार्य होईल.
उदाहरण म्हणून, चिनी संघ ही विशिष्ट पद्धत शोधणारा पहिला नाही.
आयोवा, यूएसए मधील एम्स नॅशनल लॅबोरेटरीने 2024 मध्ये कठोर रसायने किंवा उच्च उष्णतेपेक्षा पाणी आणि कार्बन डायऑक्साइडवर अवलंबून असलेल्या लिथियम-आयन बॅटरीच्या पुनर्वापरासाठी सभोवतालच्या तापमान पद्धतीवर स्वतःचे निकाल प्रकाशित केले. या पद्धतीला बॅटरी रीसायकलिंग आणि वॉटर स्प्लिटिंग (BRAWS) पद्धत म्हणतात, आणि ते कार्बन डाय ऑक्साईड आणि पाण्याचा वापर चिनी संघाच्या कार्यासह सामायिक करते, परंतु बॅटरीच्या वेगळ्या भागावर लक्ष केंद्रित करते आणि भिन्न आउटपुटवर जोर देते.
आमच्या लक्षात आलेला एक महत्त्वाचा फरक म्हणजे BRAWS कॅथोड ऐवजी एनोडमधून लिथियम काढण्यावर लक्ष केंद्रित करते, लिथियम बायकार्बोनेट ऐवजी लिथियम कार्बोनेटच्या स्वरूपात लिथियम पुनर्प्राप्त करते आणि लिथियम एक्स्ट्रॅक्शनसह, पाण्याच्या विभाजनाद्वारे उपउत्पादन म्हणून ग्रीन हायड्रोजन तयार करण्यासाठी स्पष्टपणे डिझाइन केलेले आहे.
हे सांगण्याची गरज नाही, हे वर्ष 2026 आहे आणि अशा तंत्रज्ञानाच्या व्यापक वापराची तात्काळ आवश्यकता असूनही, लिथियम काढण्याच्या अधिक धोकादायक पद्धतींचा व्यावसायिक पर्याय म्हणून BRAWS आता क्षितिजावर नाही. दुसऱ्या शब्दांत, चिनी दृष्टीकोनातून लिथियम-आयन रीसायकलिंग गेम त्वरित बदलेल अशी अपेक्षा करू नका.
आम्ही Ames आणि चिनी संशोधन कार्यसंघ या दोघांशी संपर्क साधला आहे की त्यांचे दृष्टिकोन कसे वेगळे आहेत आणि आम्ही नजीकच्या भविष्यात यापैकी एकाचा विस्तार करण्याची अपेक्षा करू शकतो की नाही याबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, परंतु आम्ही परत ऐकले नाही. ®
