Nova studija koju su vodili istraživači u Kanadi uvodi novi proces za ekstrakciju i odvajanje metala iz istrošenih alkalnih baterija, nudeći obećavajuće rešenje za efikasno recikliranje kritičnih materijala.
Kako globalna potražnja za energijom nastavlja da raste, uloga baterija postaje sve kritičnija. Međutim, nepravilno odlaganje istrošenih baterija predstavlja značajnu opasnost po životnu sredinu zbog njihovog sadržaja metala. Recikliranje ovih metala ne samo da ublažava rizike po životnu sredinu, već takođe obezbeđuje održiv izvor vrednih materijala.
Rad, objavljen u časopisu Journal of Chemical Technology and Biotechnology, predstavlja tehniku ekstrakcije kalijuma, cinka i mangana koja je jeftinija i energetski efikasnija od drugih postojećih metoda.
Noelija Munjoz Garsija, istraživač na Univerzitetu Šerbruk u Kanadi i glavni autor studije, objasnila je značaj istraživanja. Garsija je rekao: „Fokusirali smo se na ekstrakciju glavnih minerala prisutnih u alkalnim baterijama jer oni predstavljaju više od 70% zapremine istrošenih baterija u Severnoj Americi.
„Ovo istraživanje podržava principe cirkularne ekonomije, gde se materijali ponovo koriste i recikliraju, stvarajući sistem zatvorene petlje. Ovo smanjuje otpad i može dovesti do dugoročne ekonomske održivosti maksimiziranjem korisnosti resursa, što je jedan od glavnih ciljeve u aktuelnim ugovorima kao što je Pariski sporazum“.
Važno je da je efikasno recikliranje materijala za baterije ključno za ublažavanje štetnih uticaja na životnu sredinu. „Glavni problem nepravilnog odlaganja istrošenih alkalnih baterija je taj što jedinjenja kalijuma, cinka i mangana mogu da iscure u zemljište i zagade podzemne vode, predstavljajući pretnju po životnu sredinu i ljudsko zdravlje, kao što su ekotoksičnost i abiotičko iscrpljivanje“, primetio je Garsija.
Tehnika zavisi od procesa koji se zove hidrometalurgija, koji koristi vodene rastvore za ekstrakciju metala – poznatog kao „ispiranje“. Hidrometalurgija se može izvoditi na sobnoj temperaturi, što je čini energetski efikasnijom od metoda koje zahtevaju visoke temperature.
Novina procesa razvijenog u ovoj studiji leži u upotrebi tri odvojena koraka za ekstrakciju metala. U drugim hidrometalurškim procesima, svi metali se mogu ekstrahovati u jednom koraku luženja dajući složenu kompoziciju procedne vode koja je skupa za razdvajanje na komponente.
Uklanjanjem metala u tri faze korišćenjem različitih agenasa za luženje, istraživači su bili u mogućnosti da proizvedu procedne vode visokog kvaliteta, smanjujući troškove daljeg prečišćavanja. Sve u svemu, proces je rezultirao ukupnom efikasnošću ekstrakcije od 99,6% za cink i 86,1% za mangan.
Antonio Avalos Ramirez, istraživač na Universite de Sherbrooke u Kanadi i odgovarajući autor studije, komentarisao je ovu visoku efikasnost ekstrakcije. Rekao je: „Najvažniji faktor je bio pronaći odgovarajući agens za luženje (u ovom slučaju sumporna kiselina) i redukcioni agens (vodonik peroksid), koji je povećao ekstrakciju ovih minerala.
Istraživači sada gledaju unapred da povećaju svoju tehniku ekstrakcije. Ramirez je primetio: „Sledeći koraci će biti razvoj jedinica za odvajanje i prečišćavanje za dobijanje cinka i mangana dovoljno dobrog kvaliteta da ih predstavi na tržištu i koristi u proizvodnji nove robe. Potrebna su dalja istraživanja kako bi se rešila skalabilnost proces na industrijskom/komercijalnom nivou“.
