Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien sind zu einer wichtigen Energiequelle für elektronische Geräte und Elektrofahrzeuge geworden und führen zu einer grüneren Zukunft. Ihre Herstellung ist jedoch mit Kosten für die Umwelt und die menschliche Gesundheit verbunden, die angegangen und reduziert werden müssen. Trotz der Verfügbarkeit entscheidender Batteriematerialien wie z Lithium, Nickel, Kobalt e Graphit ist nicht im Gespräch, ihre Kosten steigen. Sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht.
Die Gewinnung dieser Materialien ist mit einem hohen Energie- und Wasserverbrauch verbunden. Um einen Übergang zu begünstigen, der kein "Blutbad" ist, müssen wir im Wesentlichen zwei Dinge tun: Alle Extraktionsprozesse nachhaltig umstellen und die wertvollen Bestandteile der Batterien recyceln: Beides war bis gestern mit ziemlicher Komplexität verbunden.
Und morgen?
Wissenschaftler der Berkeley Lab in Kalifornien haben ein Material geschaffen, das die Probleme lösen kann, die mit der Gewinnung von Rohstoffen zur Wiederverwendung verbunden sind. Grundsätzlich kann es das Recycling von Batterien einfacher, billiger, sauberer und nachhaltiger machen. Das Material, genannt Schnellspanner, ist ein Bindemittel aus zwei billigen und verfügbaren Polymeren, Polyacrylsäure (PAA) e Polyethylenimin (PEI) durch eine Bindung zwischen Stickstoff- und Sauerstoffatomen miteinander verbunden. Dieses neue Bindemittel löst sich leicht in einer alkalischen Wasserlösung von Raumtemperatur, die Natriumhydroxid enthält.
Um aus diesem Material hergestellte Batterien zu recyceln, öffnen Sie einfach ihr Gehäuse, tauchen Sie sie in eine alkalische Wasserlösung und schütteln Sie sie vorsichtig. Dieser Prozess ermöglicht es dem Natriumion, die beiden Polymere zu trennen, die sich in der Flüssigkeit auflösen und alle in der Elektrode eingebetteten Komponenten freisetzen. Die einzelnen Komponenten können einfach aus dem Wasser genommen und an der Luft getrocknet werden.
Batterien recyceln: Wie sieht es heute aus?
Wie bereits erwähnt, ist der derzeitige Recyclingprozess für Lithium-Ionen-Batterien komplex und verbraucht viel Energie sowie Abfall. Batterien müssen zerkleinert und zerkleinert und anschließend verbrannt werden, um die Metalle von den Komponenten zu trennen.
Das neu entwickelte Verfahren erscheint deutlich fortschrittlicher und nachhaltiger für die Umwelt. Hinzu kommt: Das neue „Quick Release“-Bindemittel ist frei von schädlichen Chemikalien und die Herstellungs- und Zersetzungsprozesse kommen ohne den Einsatz von aggressiven Lösungsmitteln aus. Das Forschungsteam arbeitet mit Steve SchaluppeGründer von OnTo-Technologien und Batterie-Recycling-Experte, um die Produkttests und die Markteinführung abzuschließen.
Das Ziel? Lizenzieren Sie diese Quick-Release-Technologie, damit alle Hersteller, die bereit sind, leicht zu recycelnde Batterien zu verkaufen, nach vorne treten.
