Bilim insanları, şarapla yaygın olarak ilişkilendirilen doğal bir asit tarafından desteklenen elektrokimyasal bir teknik kullanarak lityum iyon pil malzemelerinden kobalt ve nikeli ayırmanın daha temiz bir yolunu geliştirdiler.
Pil atıklarından kobalt ve nikel geri kazanılıyor
Elektrikli araçlar, akıllı telefonlar ve şebeke depolama sistemleri yaygınlaştıkça lityum iyon pillerine olan talep hızla artıyor. Bu piller, kobalt ve nikel gibi metallere büyük ölçüde bağımlıdır; bu da kullanılmış pillerden verimli geri kazanımı giderek daha önemli hale getiriyor.
İki metali ayırmak zordur. Endüstri genellikle, çözünmüş malzemeden metalleri izole etmek için büyük hacimlerde organik çözücüler ve kimyasal maddeler kullanan bir madencilik tekniği olan çözücü ekstraksiyonuna güvenir. Etkili olmasına rağmen, işlem maliyetli ve çevresel olarak sorunludur. Ayrıca, metal konsantrasyonlarının düşük olduğu ve birçok farklı iyonun birbirine karıştığı pil geri dönüşümünde de zorlanmaktadır.
Kimya ve biyomoleküler mühendisliği yardımcı doçenti Yayuan Liu liderliğindeki araştırmacılar, elektro kazanımına dayalı alternatif bir yaklaşım araştırdılar. Bu teknik, çözünmüş metal iyonlarını indirgeyerek ve bunları bir elektrot üzerinde katı metal olarak biriktirerek bakırı geri kazanmak için endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Liu: “Günümüzde çok fazla bağımlı olduğumuz bir enerji kaynağı olan lityum iyon pilini nikel ve kobalt olmadan üretmek çok zor. Her iki metalin de büyük miktarlarda temin edilmesi, temiz enerji geçişi için kritik öneme sahip” diyor.
Araştırmacılar, bu yaklaşımın özellikle atık elektroniklerden ve kullanılmış pillerden değerli minerallerin geri kazanılması süreci olan “kentsel madencilik” için faydalı olabileceğini söylüyor. Sınırlı madencilik kaynaklarına sahip ülkeler, kritik malzemelerin tedarikini güvence altına almak için giderek daha fazla geri dönüşüme yöneliyor. Liu: “Elektro kazanımın kentsel madencilikteki avantajı, pil atıklarını kobalt ve nikel için değerli bir kaynağa dönüştürmenin pratik bir yolunu sunarken, aynı zamanda Amerika Birleşik Devletleri’nin yabancı tedarik zincirlerine olan bağımlılığını azaltmasına da yardımcı oluyor” diyor.