1. Problemet e ndotjes pas riciklimit të fosfatit të hekurit të litiumit
Tregu i riciklimit të baterive është shumë i madh dhe, sipas institucioneve përkatëse kërkimore, totali i akumuluar i baterive të nxjerra nga përdorimi në Kinë pritet të arrijë në 137.4 MWh deri në vitin 2025.
Duke marrë bateritë e fosfatit të hekurit të litiumitSi shembull, ekzistojnë kryesisht dy mënyra për riciklimin dhe shfrytëzimin e baterive të energjisë të nxjerra nga përdorimi: njëra është shfrytëzimi në kaskadë dhe tjetra është çmontimi dhe riciklimi.
Shfrytëzimi në kaskadë i referohet përdorimit të baterive të energjisë litium-fosfat hekuri me kapacitet të mbetur midis 30% dhe 80% pas çmontimit dhe rikombinimit, dhe aplikimit të tyre në zona me dendësi të ulët energjie, siç është ruajtja e energjisë.
Çmontimi dhe riciklimi, siç sugjeron edhe vetë emri, i referohet çmontimit të baterive të energjisë litium-fosfat hekuri kur kapaciteti i mbetur është më pak se 30%, dhe rikuperimit të lëndëve të para të tyre, siç janë litiumi, fosfori dhe hekuri në elektrodën pozitive.
Çmontimi dhe riciklimi i baterive litium-jon mund të zvogëlojë nxjerrjen e lëndëve të para të reja për të mbrojtur mjedisin dhe gjithashtu të ketë vlerë të madhe ekonomike, duke ulur ndjeshëm kostot e minierave, kostot e prodhimit, kostot e punës dhe kostot e planifikimit të linjës së prodhimit.
Fokusi i çmontimit dhe riciklimit të baterive litium-jon konsiston kryesisht në hapat e mëposhtëm: së pari, mbledhja dhe klasifikimi i baterive të litiumit të përdorura, pastaj çmontimi i baterive dhe së fundmi ndarja dhe rafinimi i metaleve. Pas operacionit, metalet dhe materialet e rikuperuara mund të përdoren për prodhimin e baterive të reja ose produkteve të tjera, duke kursyer shumë kostot.
Megjithatë, tani duke përfshirë një grup kompanish riciklimi baterish, siç është dega e Ningde Times Holding Co., Ltd., Guangdong Bangpu Circular Technology Co., Ltd., të gjitha përballen me një çështje të mprehtë: riciklimi i baterive do të prodhojë nënprodukte toksike dhe do të emetojë ndotës të dëmshëm. Tregu ka nevojë urgjente për teknologji të reja për të përmirësuar ndotjen dhe toksicitetin e riciklimit të baterive.
2. LBNL gjeti materiale të reja për të zgjidhur problemet e ndotjes pas riciklimit të baterive.
Kohët e fundit, Laboratori Kombëtar Lawrence Berkeley (LBNL) në Shtetet e Bashkuara njoftoi se ka gjetur një material të ri që mund të riciklojë bateritë e mbetura të litium-jonit vetëm me ujë.
Laboratori Kombëtar Lawrence Berkeley u krijua në vitin 1931 dhe menaxhohet nga Universiteti i Kalifornisë për Zyrën e Shkencës të Departamentit të Energjisë të SHBA-së. Ka fituar 16 Çmime Nobel.
Materiali i ri i shpikur nga Laboratori Kombëtar Lawrence Berkeley quhet Lidhës me Çlirim të Shpejtë. Bateritë litium-jon të bëra nga ky material mund të riciklohen lehtësisht, janë miqësore me mjedisin dhe jo-toksike. Ato vetëm duhet të çmontohen dhe të futen në ujë alkalik, si dhe të tunden lehtë për të ndarë elementët e kërkuar. Pastaj, metalet filtrohen nga uji dhe thahen.
Krahasuar me riciklimin aktual të jonit litium, i cili përfshin copëtimin dhe bluarjen e baterive, e ndjekur nga djegia për ndarjen e metaleve dhe elementeve, ky material ka toksicitet serioz dhe performancë të dobët mjedisore. Materiali i ri është si nata me ditën në krahasim.
Në fund të shtatorit 2022, kjo teknologji u zgjodh si një nga 100 teknologjitë revolucionare të zhvilluara globalisht në vitin 2022 nga Çmimet R&D 100.
Siç e dimë, bateritë litium-jon përbëhen nga elektroda pozitive dhe negative, një ndarës, elektrolit dhe materiale strukturore, por mënyra se si kombinohen këto përbërës në bateritë litium-jon nuk dihet mirë.
Në bateritë litium-jon, një material kritik që mirëmban strukturën e baterisë është ngjitësi.
Lidhësi i ri me çlirim të shpejtë i zbuluar nga studiuesit e Laboratorit Kombëtar Lawrence Berkeley është bërë nga acidi poliakrilik (PAA) dhe polietilenimina (PEI), të cilat janë të lidhura nga lidhjet midis atomeve të azotit të ngarkuar pozitivisht në PEI dhe atomeve të oksigjenit të ngarkuar negativisht në PAA.
Kur Lidhësi me Çlirim të Shpejtë vendoset në ujë alkalik që përmban hidroksid natriumi (Na+OH-), jonet e natriumit hyjnë papritur në vendin ngjitës, duke ndarë dy polimerët. Polimerët e ndarë treten në lëng, duke çliruar çdo përbërës të elektrodës së ngulitur.
Për sa i përket kostos, kur përdoret për të prodhuar elektroda pozitive dhe negative të baterive të litiumit, çmimi i këtij ngjitësi është rreth një e dhjeta e dy ngjitësve më të përdorur.
Koha e postimit: 25 Prill 2023