Hljóðbylgjutækni nýtt við endurvinnslu á bílarafhlöðum

Vísindamenn við Háskólann í Leicester hafa þróað nýja og snjalla aðferð til að endurvinna rafhlöður rafknúinna ökutækja með nýrri nálgun sem margir hafa kynnst í tannlæknastólnum.

Það voru vísindamenn Faraday stofnunarinnar sem unnu að verkefni um endurvinnslu liþíumjónarafhlöðu (ReLiB) undir forystu Andy Abbott, prófessors við Háskólann í Leicester, sem uppgötvuðu þessa nýju en samt þrautreyndu aðferð. Hún felur í sér að nýta hljóðbylgjur til að aðskilja dýrmæt efni frá rafskautum svo að hægt er að endurheimta efnið að fullu úr rafhlöðum að loknum líftíma þeirra. Greint var frá þessu á vefsíðu ScienceDaily 29. júní síðastliðinn.

Núverandi endurvinnslu­að­ferðir við endur­nýtingu litíumjónaða raf­hlöðu væri að setja venjulega raf­geyma í tætara eða í háhitaofn. Síðan er þörf á flóknu eðlis- og efnafræðilegu ferli til að ná úr þessu nothæf efni. Þessar endur­vinnsluleiðir eru orkufrekar og óhagkvæmar.

Sýnt hefur verið fram á að með nýju aðferð vísindamanna í Leicester háskóla er hægt að endurheimta um 80% af því liþíum sem var í upprunalegu rafhlöðunum og í hreinna ástandi en mögulegt er með eldri aðferðum.

Vísindamenn við Leicester-háskóla gætu hafa dottið í lukkupottinn, ef tækni sem þeir hafa kynnt reynist hagkvæm við endurvinnslu málmefna úr bílarafhlöðum.

Vandinn snerist um að aðskilja dýrmæt efni

Áskorun vísindamannanna snerist um hvernig ætti að aðskilja mikilvæg efni, svo sem liþíum, nikkel, mangan og kóbalt úr notuðum rafhlöðum á fljótlegan, hagkvæman og umhverfisvænan hátt. Hafa þeir dottið niður á nýja aðferð sem aðlagar tækni sem þegar er í mikilli notkun í matvælaiðnaðinum og m.a. í tannlækningum. Það er „Ultrasonic delamination“ tækni sem sprengir í raun virku efnin sem sóst er eftir úr rafskautunum og skilur eftir ál eða kopar. Ferlið hefur reynst mjög árangursríkt við að fjarlægja grafít og liþíum nikkel, mangan og kóbalt oxíð úr rafhlöðunum sem almennt er þekkt sem NMC. Rannsóknirnar hafa verið birtar í Green Chemistry og rannsóknarteymið undir forystu prófessors Abbott hefur sótt um einkaleyfi á tækninni.

100 sinnum fljótlegri og vistvænni endurvinnsluaðferð

„Þessi nýja aðferð er 100 sinnum fljótlegri og vistvænni en hefðbundin tækni til að endurvinna rafhlöður. Þá leiðir hún til meiri hreinleika endurheimtra efna.

Það virkar í meginatriðum á sama hátt og afkölkunartæki tannlæknis og brýtur niður límbönd milli húðarlagsins og undirlagsins.

Það er líklegt að upphafleg notkun þessarar tækni muni færa endurunnið efni beint aftur í framleiðslu línunnar fyrir rafhlöður. Þetta er raunverulegt skref sem gjörbreytir endurvinnsluferli rafgeymanna,“ segir Andy Abbott.

„Til að hámarka notagildi rafhlöðutækninnar og innleiðingu hennar í Bretland verðum við að horfa á allt ferlið, frá námuvinnslu mikilvægra efna til framleiðslu rafgeyma og endurvinnslu þeirra. Þannig verðum við að skapa hringrás í hagkerfi sem er bæði sjálfbær fyrir jörðina og arðbært fyrir iðnaðinn,“ segir Pam Thomas, prófessor og forstjóri Faraday stofnunarinnar.

„Rannsóknarhópurinn er í frumviðræðum við nokkra rafhlöðu­framleiðendur og endur­vinnslufyrirtæki um að setja upp tæknibúnað á þeirra iðnaðar­svæðum á yfirstandandi ári með það að markmiði að veita leyfi fyrir nýtingu tækninnar til lengri tíma. Rannsóknarteymið hefur prófað tæknina frekar á fjórum algengustu rafhlöðutegundunum og komist að því að hún skilar sömu afköstum í öllum tilvikum.“