Forskare från Chalmers tekniska högskola har föreslagit ett nytt och effektivt sätt att återvinna metaller från elbilsbatterier. Metoden återvinner 100 % aluminium och 98 % litium från använda elbilsbatterier. Detta minimerar förluster av värdefulla råvaror som nickel, kobolt och mangan. Processen kräver inte dyra eller skadliga kemikalier eftersom forskarna använde oxalsyra, en syra som också finns i växtriket.
Hittills har ingen kunnat hitta lämpliga förhållanden för att separera denna mängd litium med hjälp av oxalsyra och avlägsna allt aluminium. Leah Rouquette, doktorand vid institutionen för kemi och kemiteknik vid Chalmers tekniska högskola, sa att eftersom alla batterier innehåller aluminium borde vi kunna avlägsna det utan att förlora andra metaller.
På Batteriåtervinningslaboratoriet vid Chalmers tekniska högskola demonstrerade Leah Rouquette och forskningsledaren Martina Petranikova hur den nya metoden fungerar. Laboratoriet innehöll använda bilbatterier, och i ett dragskåp fanns krossat material i form av ett finmalet svart pulver löst i en klar vätska – oxalsyra. Leah Rouquette använder vad som ser ut som en köksmixer för att blanda vätskor och pulver. Även om det ser enkelt ut som om hon gör kaffe, är just den metoden unik och ett nyligen publicerat vetenskapligt genombrott. Genom att finjustera temperatur, koncentration och tid utvecklade forskarna ett nytt recept som använder oxalsyra, en miljövänlig ingrediens som också finns i växter som rabarber och spenat.
Alternativ till dagens oorganiska kemikalier behövs. Dessutom är en av de största flaskhalsarna i moderna processer borttagningen av restmaterial som aluminium. Martina Petranikova, docent vid institutionen för kemi och kemiteknik vid Chalmers tekniska högskola, sa att det var en innovativ metod som skulle kunna ge nya alternativ till återvinningsindustrin och bidra till att lösa problem som hämmar utvecklingen.
Vätskebaserade bearbetningsmetoder kallas hydrometallurgi. I traditionell hydrometallurgi avlägsnas först "föroreningar" från material som aluminium och koppar, och sedan kan värdefulla metaller som litium, kobolt, nickel och mangan användas. Även om endast en liten mängd aluminium och koppar återstår krävs flera reningssteg, och varje steg i processen resulterar i en läcka. I den nya metoden ändrade forskarna skärningen och separerade först litiumet från aluminiumet. På så sätt kan de minska svinnet av ädelmetaller som behövs för att tillverka nya batterier.
Även den andra halvan av processen – filtreringen av den mörka blandningen – påminner om att brygga kaffe. Medan aluminium och litium kommer in i vätskan, stannar andra metaller kvar i "sumpen". Nästa steg i processen är att separera aluminium och litium.
”Eftersom dessa metaller har väldigt olika egenskaper tror vi att det inte kommer att vara svårt att separera dem. Vår nya metod öppnar upp en lovande ny väg för batteriåtervinning som vi har all anledning att utforska vidare”, säger Leah Rouquette. ”Eftersom metoden också kan användas i stor skala hoppas vi att den kommer att vara användbar inom industrin under de kommande åren”, säger Martina Petranikova.
Martina Petranikovas forskargrupp har i många år bedrivit ledande forskning om metallåtervinning i litiumjonbatterier. Gruppen samarbetar med företag som arbetar med återvinning av elbilsbatterier och är partner i stora FoU-projekt som Volvo Cars och Northvolts Nybat-projekt.
Ytterligare information om forskningen: Den vetenskapliga artikeln ”Fully selective recovery of lithium from lithium-ion electric vehicle batteries: modeling and optimization using oxalic acid as a lixiviant” publicerades i tidskriften Separation and Purification Technology. Studien genomfördes av Leah Rouquette, Martina Petranikova och Natalia Vieceli från institutionen för kemi och kemiteknik vid Chalmers tekniska högskola. Forskningen finansierades av Energimyndigheten, Swedish Battery Base och Vinnova, och experimenten utfördes med begagnade Volvo Cars elbilsbatterier som bearbetats av Stena Recycling och Akkuser Oy.
Vi publicerar många gästartiklar från experter inom olika områden. Detta är vårt konto för dessa speciella personer, organisationer, institutioner och företag.
Hamnar kommer att bli tystare, mindre förorenande, släppa ut färre växthusgaser och vara effektivare. Alla kommer att bli bättre…
Registrera dig för CleanTechnicas dagliga e-postnyhetsbrev. Eller följ oss på Google News! Varje teknisk omvandling har innovativa ledare…
Nyligen bjöd Jefferies Group, en av de största investeringsbankerna i USA, in mig att prata med deras globala kunder, institutionella investerare…
Registrera dig för CleanTechnicas dagliga e-postnyhetsbrev. Eller följ oss på Google News! Vi tillkännager investeringar från den privata sektorn i amerikansktillverkade batterier…
Copyright © 2023 CleanTechnica. Innehållet som skapas på denna webbplats är endast i underhållningssyfte. Åsikterna och kommentarerna som uttrycks på denna webbplats kanske inte stöds av och återspeglar inte nödvändigtvis åsikterna från CleanTechnica, dess ägare, sponsorer, dotterbolag eller partners.