به گزارش گروه علم و فناوری _ پایگاه اطلاع رسانی دریا و نفت، یک پیشرفت علمی جدید از باتری‌های ریز کوچک و یک اسید آمینه برای دستیابی به بازیابی تقریباً کامل لیتیوم، نیکل، کبالت و منگنز از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کند که جایگزینی سبزتر و کارآمدتر برای فرآیندهای بازیافت فعلی ارائه می‌کند.
افزایش راندمان بازیافت باتری برای انتقال انرژی پاک بسیار مهم است، زیرا نیاز به استخراج مواد جدید را کاهش می‌دهد، زنجیره‌های تامین را متنوع می‌کند و تقاضای رو به رشد لیتیوم در تولید باتری را برطرف می‌کند.
زباله های الکترونیکی سریع ترین رشد جریان زباله جامد در این سیاره است . جهان در سال 2022 رکورد 62 میلیون متریک تن لوازم الکترونیکی را دور ریخت که نشان دهنده افزایش خیره کننده 82 درصدی از سال 2010 است. طبق گفته سازمان ملل، این ضایعات برای "پر کردن 1.55 میلیون کامیون 40 تنی کافی است، تقریباً به اندازه کافی کامیون برای تشکیل یک خط سپر به سپر در اطراف استوا." و در این 62 میلیون تن میلیاردها کیلوگرم فلزات و مواد معدنی حیاتی و پرهزینه وجود داشت. تخمین زده می شود که تنها در باتری سیگارهای الکترونیکی و ویپ ها 130 هزار کیلوگرم لیتیوم وجود داشته باشد .
این ارقام خیره‌کننده به لطف نظارت جهانی زباله‌های الکترونیکی سازمان ملل در سال 2024 به ما می‌رسند ، که ضایعات فلزات ارزشمند را برای اولین بار در سال جاری در پاسخ به مقیاس بزرگ مشکل جهانی زباله‌های الکترونیکی ما ردیابی کرد. این گزارش پیش‌بینی می‌کند که این مشکل همچنان با جهش و مرز رشد خواهد کرد و 32 درصد دیگر افزایش خواهد یافت و به 82 میلیون تن در سال 2030 می‌رسد.
بستن حلقه زباله های الکترونیکی و بهبود روش های بازیافت برای انتقال انرژی پاک جهانی بسیار مهم خواهد بود. اویل پرایس سال گذشته گزارش داد : «مقیاس این ضایعات، و عدم تطابق آن با روند تقاضای فعلی برای مواد مشابه، خیره کننده است. طبق آمار آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) در همان سالی که در سال 2022، 2 میلیون تن مس را در قالب زباله‌های الکترونیکی دور ریختیم، تقاضا برای مس تنها از فناوری آب و هوا به 6 میلیون تن رسید.
بهبود روش های بازیافت نیاز به استخراج مواد جدید را که با اثرات خارجی منفی قابل توجهی برای سلامت عمومی و محیط زیست همراه است کاهش می دهد و همچنین به شکل گیری متعادل تر زنجیره های تامین انرژی پاک کمک می کند. در حال حاضر، چین تعداد زیادی از مواد خام مورد نیاز برای تولید انرژی پاک را مهار کرده است و بازیافت زباله های الکترونیکی تنوع بسیار مورد نیاز را به این بازارها اضافه می کند . چین به تنهایی 60 درصد لیتیوم جهان را پالایش می کند و با افزایش تنش های تجاری بین واشنگتن و پکن در دولت ترامپ، توسعه جریان های عرضه جایگزین در غرب بیش از هر زمان دیگری حیاتی است.
از قضا، یک پیشرفت علمی جدید از یک تیم در چین می تواند گام بزرگی در این زمینه به جلو باشد. تیمی از دانشمندان در یک پروژه مشترک بین دانشگاه مرکزی جنوبی در چانگشا، دانشگاه عادی گوئیژو و مرکز تحقیقات مهندسی ملی مواد ذخیره‌سازی انرژی پیشرفته، راهی برای استفاده از باتری‌های کوچک برای بازیافت تقریباً 100 درصد مواد موجود در باتری‌های لیتیوم یونی بزرگتر کشف کرده‌اند
هفته گذشته ایندیپندنت گزارش داد : «این کشف از باتری‌های ریز برای تجزیه لیتیوم، نیکل، کبالت و منگنز باتری استفاده می‌کند، قبل از استفاده از اسید آمینه برای استخراج فلزات» . ایندیپندنت در ادامه توضیح داد: استفاده از گلیسین به عنوان اسید آمینه از استفاده از مواد شیمیایی خشن برای فرآیند بازیافت و همچنین ایجاد محصولات جانبی سمی جلوگیری می کند. نتیجه، نرخ بازیابی 99.99 درصدی لیتیوم باتری ها، 96.8 درصد نیکل، 92.35 درصد کبالت و 90.59 درصد در یک فرآیند تنها 15 دقیقه است.
به گفته تیم درگیر، این فرآیند بسیار مؤثرتر، کارآمدتر و سازگارتر با محیط زیست نسبت به روش های استاندارد است. محققان در این مطالعه که ماه گذشته در یک مجله علمی آلمانی منتشر شد، نوشتند: «این استراتژی سبز و کارآمد در محیط راه‌حل خنثی، مسیر جدیدی را برای تحقق بازیافت بدون آلودگی باتری‌های مصرف‌شده در مقیاس بزرگ باز می‌کند». نتایج نویدبخش پیشرفت های عمده نسبت به روش های فعلی بازیافت باتری است که می تواند با انتشار گازهای گلخانه ای قابل توجهی همراه باشد.
این پیشرفت در زمان حساسی رخ می دهد، زیرا تقاضای لیتیوم به همراه قیمت لیتیوم همچنان در حال افزایش است . آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر (IRENA) تخمین می‌زند که تقاضای لیتیوم برای باتری‌سازی به تنهایی بین سال‌های 2020 تا 2030 ده برابر افزایش می‌یابد و گزارش سال 2023 از Popular Mechanics محاسبه می‌کند که «اقتصاد برق‌دار در سال 2030 احتمالاً بین 250000 تا 450 تن لیتیوم نیاز خواهد داشت». این نشان دهنده افزایش شدید نسبت به نرخ های تولید و پالایش قبلی است. برای مرجع، "در سال 2021، جهان فقط 105 - نه 105000 - تن تولید کرد."
