N\u00f5uetekohaselt ringlusse v\u00f5tmata liitiumpatareidest v\u00f5ivad keskkonda sattuda m\u00fcrgised metallid, mis v\u00f5ivad seej\u00e4rel kopsudesse sisse hingata ja p\u00f5hjustada terviseprobleeme, n\u00e4iteks s\u00fcdame- ja veresoonkonna ning kopsuhaigusi.<\/p>\n
Enamik liitiumpatareisid v\u00f5etakse ringlusse, purustades need enne sulatamist (p\u00fcrometallurgia) v\u00f5i lahustamist happes (h\u00fcdrometallurgia) pulbriks. M\u00f5lemad protsessid tarbivad tohutult energiat ja paiskavad samal ajal keskkonda kasvuhoonegaase.<\/p>\n
Katoodid on iga liitiumioonaku tuumik, mis vastutab selle pinge ja j\u00f5udluse eest. Kvaliteetsete katoodide tootmiseks peavad materjalid olema suure poorsusega (pindala, mis v\u00f5imaldab liitiumioonidel liikuda anoodi ja katoodi vahel), seega t\u00e4hendab poorsem katood suuremat energiasalvestusv\u00f5imet - \u00fches uuringus leiti, et taaskasutatud katoodipulber oli poorsem kui kaubanduslikult toodetud katoodipulber ja v\u00f5imaldas seega taaskasutatud materjalist kokkupandud patareidel saavutada samasuguseid tulemusi kui nullist materjalist valmistatud patareidel.<\/p>\n
Uurimus viidi l\u00e4bi California \u00dclikoolis Irvine'is Nikhil Gupta juhitud teadlaste poolt. Tuginedes varasematele t\u00f6\u00f6dele, mis n\u00e4itasid, et taaskasutatud katoodmaterjali kasutamine v\u00f5ib suurendada aku t\u00f5husust ja pikendada liitiumioonakude t\u00f6\u00f6aega, kasutasid nad uudset protsessi katoodipulbri tootmiseks, mis oli rohkem kui kolm korda poorsem kui selle traditsiooniline meetod. L\u00f5ikamine, jahvatamine, happeline leostamine, sorteerimine osakeste suuruse ja keemia j\u00e4rgi ning t\u00f6\u00f6tlemine annavad tulemuseks suure j\u00f5udlusega katoodid, mida seej\u00e4rel segatakse vedela elektrol\u00fc\u00fcdiga ja t\u00f6\u00f6deldakse enne tagasivahetamist, et moodustada suure j\u00f5udlusega katoodid, mis annavad suure j\u00f5udlusega katoodid, mis kestavad kasutamisel kauem kui traditsioonilised tootmismeetodid, mida kasutatakse ringlussev\u00f5etud allikatest.<\/p>\n
Liitiumioonakud vajavad anoodi ja katoodi vahel ioonide juhtimiseks vedelat elektrol\u00fc\u00fcdi, mida nimetatakse elektrol\u00fc\u00fcdiks. Tavaliselt koosneb anorgaanilisest soolast, mis on lahustatud mittevesip\u00f5histes orgaanilistes lahustites (nt prop\u00fcleenkarbonaat v\u00f5i et\u00fcleenkarbonaatide ja alifaatsete karbonaatide (nt dimet\u00fc\u00fcl-, diet\u00fc\u00fcl- ja et\u00fc\u00fclmet\u00fc\u00fclkarbonaatide) segud), ja see element m\u00e4ngib aku toimimises olulist rolli. Aku optimaalse toimimise tagamiseks peab see tagama madala takistuse liidese, et aku toimiks t\u00f5husalt - elektrol\u00fc\u00fcdi valik on aku toimimise seisukohalt v\u00f5tmet\u00e4htsusega.<\/p>\n
Tavap\u00e4raselt on liitiumpatareide \u00fcmbert\u00f6\u00f6tlemine h\u00f5lmanud nende mehaanilist purustamist ja sulatamist v\u00f5i lahustamist happes. Kahjuks n\u00f5uavad need protsessid liigset elektrienergiat ja tekitavad samas raskesti taaskasutatavat metallimassi. Selle asemel pakub see uuring v\u00e4lja \"otsese katoodi ringlussev\u00f5tu\", mis on energias\u00e4\u00e4stlik alternatiiv.<\/p>\n
Otsene katoodide ringlussev\u00f5tt h\u00f5lmab aku lahtiv\u00f5tmist \u00fcksikuteks elementideks ja nende sorteerimist nende f\u00fc\u00fcsikaliste omaduste alusel. K\u00f5igepealt toimub l\u00f5ikamine inertses atmosf\u00e4\u00e4ris; seej\u00e4rel purustatakse ja jahvatatakse materjalid peeneks fraktsioonideks eraldamise ja puhastamise eesm\u00e4rgil. Selle protsessi k\u00e4igus eemaldatakse lahusest sellised lisandid nagu alumiinium ja vask, mis v\u00f5ivad toimimist p\u00e4rssida, ning \u00fcleminekumetallide ioonid nagu Ni2+ ja Co2+, j\u00e4ttes j\u00e4rele ainult liitiumisoolad ja grafiidi kui v\u00e4ljundproduktid.<\/p>\n
Elektriautodes ja nutitelefonides, aga ka laste m\u00e4nguasjades, e-sigarettides ja s\u00fclearvutites kasutatavaid liitium-ioonakusid saab sageli ringlusse v\u00f5tta, kuid see protsess v\u00f5ib sageli olla t\u00fclikas ja kulukas; see on paljusid ettev\u00f5tteid heidutanud ringlussev\u00f5tuga alustamisest; teadlased t\u00f6\u00f6tavad aga lahenduste kallal, et muuta ringlussev\u00f5tt lihtsamaks, odavamaks, kiiremaks ja keskkonnas\u00f5bralikumaks.<\/p>\n
Liitiumpatareide valmistamisel kasutatakse erinevaid materjale, sealhulgas vaske ja koobaltit. Kuigi need metallid on patareide tootmisel olulised, v\u00f5ib nende kaevandamine olla ohtlik, kuna tekivad m\u00fcrgised j\u00e4\u00e4tmed, ning samuti aitab see kaasa kliimamuutustele, kuna kaevandamise k\u00e4igus eralduvad kasvuhoonegaasid. Akude ringlussev\u00f5tt on \u00fcks lahendus, mis aitab v\u00e4hendada n\u00f5udlust selliste ressursside j\u00e4rele, v\u00e4hendades samal ajal nende keskkonnam\u00f5ju.<\/p>\n
Ringlussev\u00f5tt v\u00f5ib aidata kaitsta meie v\u00e4\u00e4rtuslikke ressursse, hoides neid pr\u00fcgilatest eemal, kus nad v\u00f5ivad p\u00f5hjustada keskkonnakahju, ning v\u00e4hendada energiakasutust tooraine tootmiseks, mille tootmine n\u00f5uab kallist energiat (mis aitab kaasa kasvuhoonegaaside heitele), v\u00f5i aidata v\u00e4ltida kolmanda maailma t\u00f6\u00f6tajate ekspluateerimist, kes kaevavad koobaltit v\u00f5i muid mineraale ebaturvalistes tingimustes.<\/p>\n
Liitiumioonaku ringlussev\u00f5tu t\u00fc\u00fcpiline meetod h\u00f5lmab selle komponentide purustamist ja puhastamist, et eraldada katood. Kahjuks on see nii kallis kui ka ebaefektiivne kvaliteetsete toodete tootmiseks. \u00d5nneks t\u00f6\u00f6tavad teadlased v\u00e4lja alternatiivseid protsesse, mis s\u00e4ilitavad katoodid tervetena, nii et neid saab m\u00fc\u00fca; need on palju odavamad ja keskkonnas\u00f5bralikumad kui nende traditsioonilised vasted.<\/p>\n
Kuigi liitiumioonakusid saab sageli ringlusse v\u00f5tta, v\u00f5ib iga ts\u00fckkel nende puhtust veidi v\u00e4hendada. Seep\u00e4rast soovitatakse tarbijatel leida kasutatud liitiumpatareide jaoks kohalik pr\u00fcgikoht - kuigi need v\u00f5ivad olla piisavalt ohutud igap\u00e4evaseks pr\u00fcgikasti k\u00f5rvaldamiseks, sisaldavad liitiumioonpatareid kahjulikke kemikaale, mis v\u00f5ivad korrodeerida l\u00e4hedalasuvaid esemeid, kui need liiga kauaks seisma j\u00e4etakse. Seet\u00f5ttu v\u00f5ib ohutu k\u00f5rvaldamise tagada, kui kasutate asjakohast ringlussev\u00f5tu teenust v\u00f5i konsulteerite tootja juhistega.<\/p>\n
Liitiumpatareidest on saanud elektris\u00f5idukite ja muude keskkonnas\u00f5bralike energiatoodete lahutamatu osa, kuid neid tuleb vastutustundlikult ringlusse v\u00f5tta, et v\u00e4ltida tulekahjuohtu v\u00f5i m\u00fcrgiste kemikaalide sattumist keskkonda. Patareide \u00e4raviskamise asemel tuleks kasutada patareide ringlussev\u00f5tukeskusi; sinised v\u00f5i kollased ringlussev\u00f5tukastid v\u00f5ivad neid t\u00f6\u00f6tlemisel kahjustada ja kujutada endast tuleohtu; selle asemel tuleks need hoopis viia \u00fchte seitsmest kodukeemia- ja patareide ringlussev\u00f5tukeskusest.<\/p>\n
Need keskused on spetsialiseerunud selliste toodete nagu elektrilised t\u00f6\u00f6riistad, digikaamerad, lastem\u00e4nguasjad, e-sigaretid ja s\u00fclearvutid liitiumpatareide ringlussev\u00f5tule. Lisaks pakuvad nad turvalisi lahendusi autodes v\u00f5i kodudes kasutatavate suuremate vatt-tunniste akude k\u00f5rvaldamiseks, kuid ei saa vastu v\u00f5tta v\u00e4iksemaid vatt-tunniseid akusid, kuna need on liiga ohtlikud. Kui teil on m\u00f5ni selline suur vatt-tunnine aku ja soovite selle ringlusse v\u00f5tta - k\u00fclastage \u00fchte seitsmest ringlussev\u00f5tukeskusest!<\/p>\n
Liitiumpatarei ringlussev\u00f5tt h\u00f5lmab esmalt selle purustamist ja katoodist v\u00e4hem kulukate komponentide, n\u00e4iteks teraskesta ja elektrooniliste vooluahelate eraldamist. Seej\u00e4rel eraldavad teadlased elemendid, sealhulgas niklist, koobalti, alumiiniumist ja mangaanist koosneva \"musta massi\", mis sisaldab haruldasi ja kalleid metalle; seda pulbrit saab seej\u00e4rel uuesti t\u00f6\u00f6delda ja segada v\u00e4rskete elementidega, et parandada j\u00f5udlust, s\u00e4\u00e4stes nii haruldasi metalle, mis muidu oleksid l\u00e4inud raisku.<\/p>\n
Liitiumpatareide ringlussev\u00f5tt on veel \u00fcks suurep\u00e4rane v\u00f5imalus v\u00f5idelda selliste oluliste mineraalide nagu koobalt ja nikkel \u00fclemaailmse puuduse vastu, mille perioodilised tarnekitsikused ohustavad elektriautode t\u00f5husust ja kasutusiga. Ringlussev\u00f5tt v\u00f5ib samuti aidata lahendada selliseid \u00fclemaailmseid mineraalide puuduj\u00e4\u00e4ke, aidates otsesemalt rahuldada \u00fclemaailmseid tarnen\u00f5udeid.<\/p>\n
See protsess sarnaneb tavalise p\u00fcrometallurgilise tehnikaga, kuid n\u00f5uab v\u00e4hem energiat ja j\u00e4\u00e4tmetekkeid kui teised ringlussev\u00f5tu meetodid. Kuna see meetod on t\u00f5hus alternatiiv p\u00fcrometallurgiale - mis tavaliselt tarbib palju energiat ja tekitab samal ajal m\u00fcrgiseid k\u00f5rvalsaadusi - ja h\u00fcdrometallurgia meetoditele (mis h\u00f5lmavad metallide taaskasutamist keemiliste vahenditega), on selle meetodi puhul metallide taaskasutamise m\u00e4\u00e4r suurem kui nende meetodite puhul.<\/p>\n
Akude ringlussev\u00f5tt v\u00f5ib aidata v\u00e4hendada elektris\u00f5idukite ja liitiumakusid kasutavate seadmete, n\u00e4iteks s\u00fclearvutite keskkonnam\u00f5ju. Ringlussev\u00f5tt v\u00f5ib s\u00e4\u00e4sta v\u00e4\u00e4rtuslikke materjale, pakkuda taastuvaid energiaallikaid ja v\u00e4hendada kaevandamisvajadust, v\u00e4hendades samal ajal pr\u00fcgilaj\u00e4\u00e4tmete mahtu. Kahjuks ei ole aga patareide ringlussev\u00f5tt ilma probleemideta.<\/p>\n
Esiteks peavad patareid olema t\u00e4ielikult t\u00fchjaks lastud - kuna liitiumpatareid on ohtlikud, kui neid ei lasta peatada -, et neid saaks ringlusse v\u00f5tta. Kui need on ringlussev\u00f5tuks valmis, tuleb need enne sulatamist v\u00f5i lahustamist v\u00e4ikesteks t\u00fckkideks purustada ja purustada, et nende metallid tagasi saada - see protsess v\u00f5ib tekitada \u00f5hust tolmu, mis saastab \u00fcmbritsevat keskkonda ja v\u00f5ib p\u00f5hjustada hingamisteede haigusi; liitiumi peetakse ohtlikuks metalliks, seega on selle hoolikas k\u00e4itlemine samuti v\u00e4ga oluline.<\/p>\n
Gupta s\u00f5nul on \u00dchendkuningriigi Faraday institutsiooni teadlased praegu teedrajavaks meetodiks liitiumpatareide ringlussev\u00f5tuks, kasutades ultrahelisondi, mis on sarnane sellega, mida hambaarstid kasutavad hammaste puhastamiseks. Ultraheli suunamine pindadele tekitab pisikesi mullid, mis implodeeruvad ja l\u00f5hkuvad katte \u00e4ra, v\u00f5imaldades katoodide ja anoodide taaskasutamist, mis on v\u00e4\u00e4rt m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rseid summasid.<\/p>\n
Lisaks aitab ringlussev\u00f5tt keskkonda, v\u00e4hendades kaevandamisest tulenevaid s\u00fcsinikdioksiidi heitkoguseid. McKinsey instituudi hinnangul v\u00f5ib akude laialdane ringlussev\u00f5tt v\u00e4hendada s\u00fcsinikdioksiidi heitkoguseid 25% v\u00f5rra kilovatt-tunni kohta. Patareide edukaks ringlussev\u00f5tuks peab v\u00e4\u00e4rtuslike metallide kaevandamine toimuma edukalt, ilma katoodi v\u00f5i anoodi kahjustamata.<\/p>\n
Liitiumakud sisaldavad v\u00e4\u00e4rismetalle, nagu nikkel ja koobalt, mida kasutatakse nii elektris\u00f5idukites (EV) kui ka elektroonikaseadmetes, kuid on oluline meeles pidada, et neid ei tohiks kunagi panna sinistesse v\u00f5i kollastesse ringlussev\u00f5tu pr\u00fcgikastidesse - nende tuleohtlike ainete eest tuleb hoolitseda spetsiaalsetes ringlussev\u00f5tuasutustes. Kui teil on mingil p\u00f5hjusel vaja liitiumpatareid ringlusse v\u00f5tta, m\u00e4hkige nende klemmid lihtsalt mittejuhtiva teibiga (elektri-, l\u00e4bipaistva pakendi v\u00f5i kanaliga), enne kui annate need maha \u00fches ameti seitsmest kodukeemia- ja ringlussev\u00f5tukeskusest v\u00f5i jaem\u00fc\u00fcjast, kes v\u00f5tab neid ringlussev\u00f5tuks vastu.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Lithium batteries that aren’t properly recycled can release toxic metals into the environment, which may then be inhaled into your lungs and cause health issues such as cardiovascular and lung conditions. Most lithium batteries are recycled by shredding them down into powder form before either being smelted (pyrometallurgy) or dissolving in acid (hydrometallurgy). Both processes …<\/p>\n