Lityum piller üzüm sayesinde geri dönüştürülüyor

Vino veritas'taama üzüm salkımlarında da soruna çözüm var lityum iyon pillerin geri dönüşümü. O buna ikna oldu Yayuan LiuJohns Hopkins Üniversitesi'nde çok disiplinli bir araştırma grubuna liderlik eden ve bir yöntem keşfeden kimya ve biyomoleküler mühendis pillerden kobalt ve nikelin çıkarılmasını kolaylaştırmak: Arzı yetersiz olan ancak talebi giderek artan iki temel metal. Sorun, geri dönüşüm aşamasında benzer kimyasal özelliklere sahip olanların çıkarılmasının zor olması ve üzümlerde bulunan ve şarap endüstrisinin bir yan ürünü olarak tartarik asidin devreye girdiği yer burasıdır.

İşe yarayan elektrolitik ekstraksiyon

'elektronik kazanma veya elektroekstraksiyon, metallerin bir çözeltiden çıkarılmasını içeren ve bunların doğru akımın geçişi yoluyla bir elektrot (katot) üzerinde birikmesine neden olan elektrokimyasal bir işlemdir. Sonuç, altın veya gümüş takılarla yapılanları anımsatan bir tür kaplamadır. Kısacası öyle özellikle pil geri dönüşümünde değerli metallerin geri kazanılması için ideal bir yöntem ve WEEE, endüstriyel atıkların işlenmesinden bahsetmiyorum bile. Kobalt ve nikel ile ilgili sorun, elektro-kazanım yoluyla birlikte yerleşme eğiliminde olmalarıdır, dolayısıyla sert kimyasallara güvenmeniz ve çok sayıda karmaşık adımdan geçmeniz gerekir. Ancak Johns Hopkins Üniversitesi'nden ekip, araştırmalarının Science Details'da yayınlanmasıyla tartarik asitte geçerli bir müttefik buldu. Bu iki metalin elektrokimyasal davranışını değiştirmek onları farklı gerginliklere yerleşmeye zorluyor ve böylece ayrı iyileşmeye izin veriyor.

Şaraplara tazelik veren tartarik asit

Üzümün ana asidi, şampanya ve aynı zamanda Chardonnay gibi taze, orta veya çok asitli beyaz şarapların sırlarından biridir. Onun Görev, hamurun asitliğini düzenlemektir vebu tazelik ve hoş açısallık hissine katkıda bulunuyor. Ancak bunun kullanımına ulaşmak için Johns Hopkins Üniversitesi'ndeki araştırma grubu, biyolojik kökenli 13 farklı organik asitle sistematik olarak deneyler yaptı. Kesin olan tek şey biyoasitlerin (mikrobiyal fermantasyon yoluyla üretilen organik asitler) metal iyonlarıyla etkileşime girerek onların davranışlarını değiştirdiği ve kobalt ve nikel arasındaki ayrımı çok daha mümkün hale getiriyorlar. Ancak verimlilik eksikti ve bu konuda profesörün katkısı esastı. Michael Betenbaughhalihazırda daha sürdürülebilir geri dönüşüm yöntemleri üzerine araştırma yapıyor.

Diğer yaklaşımlardan farklı olarak, tartarik asidin düşük konsantrasyonlarda çok etkili olduğu kanıtlanmıştır – yine işe yarayan ancak büyük miktarlarda eklenmesi gereken konsantre klorür tuzlarına kıyasla ek bir çevresel avantaja sahiptir. Nikel-kobalt-manganez pillerin gerçek (süzülmüş) çözeltisine eklenmesi, %99'dan daha yüksek bir saflığa sahip kobaltın geri kazanılması. Ayrıca, daha büyük ölçekli testler cesaret verici etkinliği doğruladı: %95 kobalt ve %96,5 nikel geri kazanımı.

Azalan maliyetler ve jeopolitik çözüm

Ekonomik düzeyde, tekno-ekonomik analiz şunu ortaya çıkardı: Yeni yöntemin enerji ve kimyasal maliyetleri, geleneksel ekstraksiyona göre çok daha düşük solventler ile. Ayrıca Yayuan Liu'ya göre bu yöntem, kobalt ve nikel tedarik zincirlerine (Demokratik Kongo Cumhuriyeti ve Endonezya) ve her şeyden önce rafinaj aşamasını kontrol edenlere (Çin) bağımlılığı azaltmak için alternatif bir strateji sunabilir. Bir sonraki meydan okuma mı? Verimliliği %99'un üzerine çıkarmak ve maliyetleri en aza indirmek için sürekli süreçlerle endüstriyel ölçeklenebilirlik.