Litiumbatterier som ikke resirkuleres p\u00e5 riktig m\u00e5te, kan frigj\u00f8re giftige metaller i milj\u00f8et, som deretter kan inhaleres i lungene og for\u00e5rsake helseproblemer som hjerte- og karsykdommer og lungesykdommer.<\/p>\n
De fleste litiumbatterier resirkuleres ved at de kvernes ned til pulverform f\u00f8r de enten smeltes om (pyrometallurgi) eller l\u00f8ses opp i syre (hydrometallurgi). Begge prosessene bruker enorme mengder energi og slipper ut klimagasser i milj\u00f8et.<\/p>\n
Katoder er kjernen i alle litiumionebatterier, og de er ansvarlige for batteriets spenning og ytelse. For \u00e5 produsere katoder av h\u00f8y kvalitet m\u00e5 materialene ha h\u00f8y por\u00f8sitet (overflateareal som gj\u00f8r det mulig for litiumioner \u00e5 bevege seg mellom anode og katode), slik at mer por\u00f8se katoder betyr st\u00f8rre energilagringskapasitet - faktisk viste en studie at resirkulert katodepulver var mer por\u00f8st enn kommersielt produsert katodepulver, og at batterier som ble satt sammen av resirkulert materiale, derfor kunne ha samme ytelse som batterier som ble laget av nye materialer.<\/p>\n
Forskningen ble utf\u00f8rt ved University of California, Irvine, av forskere ledet av Nikhil Gupta. Med utgangspunkt i tidligere arbeid som viste at bruk av resirkulert katodemateriale kunne \u00f8ke batterieffektiviteten og forlenge driftstiden til litium-ion-batterier, benyttet de en ny prosess for \u00e5 produsere katodepulver som var mer enn tre ganger s\u00e5 por\u00f8st som den tradisjonelle metoden. Skj\u00e6ring, sliping, syreutvasking, sortering etter partikkelst\u00f8rrelse og kjemi og prosessering resulterer i h\u00f8ytytende katoder som deretter blandes med flytende elektrolytter og bearbeides f\u00f8r de blandes tilbake for \u00e5 danne h\u00f8ytytende katoder som gir h\u00f8ytytende katoder som varer lenger i bruk sammenlignet med tradisjonelle produksjonsmetoder som brukes fra resirkulerte kilder.<\/p>\n
Litium-ion-batterier krever en flytende elektrolytt for \u00e5 lede ioner mellom anode og katode, ogs\u00e5 kalt elektrolytt. Elektrolytten best\u00e5r vanligvis av uorganiske salter oppl\u00f8st i ikke-vandige organiske l\u00f8sningsmidler som propylenkarbonat eller blandinger av etylenkarbonater med alifatiske karbonater som dimetyl-, dietyl- og etylmetylkarbonater), og dette elementet spiller en viktig rolle for batteriets ytelse. For \u00e5 oppn\u00e5 optimal batteriytelse m\u00e5 elektrolytten sikre et grensesnitt med lav motstand for effektiv batteriytelse - valg av elektrolytt er av avgj\u00f8rende betydning for batteriets ytelse.<\/p>\n
Resirkulering av litiumbatterier har tradisjonelt sett best\u00e5tt i mekanisk fragmentering og nedsmelting eller oppl\u00f8sning i syre. Dessverre krever disse prosessene store mengder str\u00f8m for \u00e5 fungere, samtidig som de produserer en uh\u00e5ndterlig masse metaller som er vanskelig \u00e5 resirkulere. I stedet foresl\u00e5r denne forskningen \"direkte katodegjenvinning\", et energibesparende alternativ.<\/p>\n
Direkte katodegjenvinning inneb\u00e6rer at et batteri demonteres i enkeltelementer og sorteres basert p\u00e5 fysiske egenskaper. F\u00f8rst skj\u00e6res katoden under inert atmosf\u00e6re, og deretter knuses og males materialet til fine fraksjoner for separering og rensing. Denne prosessen fjerner urenheter som aluminium og kobber, som kan hemme ytelsen, samt overgangsmetallioner som Ni2+ og Co2+ fra oppl\u00f8sningen, slik at bare litiumsalter og grafitt blir igjen som utgangsprodukter.<\/p>\n
Litiumionbatterier som brukes i elbiler og smarttelefoner, samt barneleker, e-sigaretter og b\u00e6rbare datamaskiner, kan ofte resirkuleres, men prosessen kan v\u00e6re tungvint og kostbar, noe som har avskrekket mange selskaper fra \u00e5 starte resirkuleringsvirksomhet. Forskere jobber imidlertid med l\u00f8sninger som kan gj\u00f8re resirkuleringen enklere, billigere, raskere og mer milj\u00f8vennlig.<\/p>\n
Litiumbatterier er konstruert ved hjelp av ulike materialer, blant annet kobber og kobolt. Selv om disse metallene er essensielle i batteriproduksjonen, kan utvinningen av dem v\u00e6re farlig p\u00e5 grunn av giftig avfallsproduksjon, samtidig som de bidrar til klimaendringer ved at det slippes ut klimagasser under utvinningsprosessen. Batterigjenvinning er en l\u00f8sning som kan bidra til \u00e5 redusere ettersp\u00f8rselen etter slike ressurser, samtidig som milj\u00f8p\u00e5virkningen reduseres.<\/p>\n
Resirkulering kan bidra til \u00e5 beskytte de verdifulle ressursene v\u00e5re ved \u00e5 holde dem unna deponier der de kan for\u00e5rsake milj\u00f8skader, samt redusere energibruken for \u00e5 produsere r\u00e5materialer som krever dyr energi \u00e5 produsere (noe som bidrar til klimagassutslipp) eller bidra til \u00e5 unng\u00e5 \u00e5 utnytte arbeidere i den tredje verden som graver etter kobolt eller andre mineraler under utrygge forhold.<\/p>\n
Den typiske metoden for resirkulering av litium-ion-batterier inneb\u00e6rer at komponentene makuleres og renses for \u00e5 trekke ut katoden. Dessverre er dette b\u00e5de dyrt og ineffektivt n\u00e5r det gjelder \u00e5 produsere kvalitetsprodukter. Heldigvis er forskere i ferd med \u00e5 utvikle alternative prosesser som bevarer katodene intakte, slik at de kan selges som de er, og disse prosessene vil v\u00e6re mye billigere og mer milj\u00f8vennlige enn de tradisjonelle.<\/p>\n
Selv om litium-ion-batterier ofte kan resirkuleres, kan hver syklus redusere renheten noe. Derfor anbefales det at forbrukerne finner et lokalt innleveringssted for brukte litiumbatterier - selv om de kan v\u00e6re trygge nok til \u00e5 kastes i s\u00f8ppelkassen, inneholder litiumionbatterier skadelige kjemikalier som kan korrodere gjenstander i n\u00e6rheten hvis de blir liggende for lenge. Derfor b\u00f8r man bruke en egnet resirkuleringstjeneste eller r\u00e5df\u00f8re seg med produsenten for \u00e5 sikre trygg avhending.<\/p>\n
Litiumbatterier har blitt en integrert del av elbiler og andre rene energiprodukter, men de m\u00e5 resirkuleres p\u00e5 en ansvarlig m\u00e5te for \u00e5 unng\u00e5 at de blir brannfarlige eller lekker giftige kjemikalier ut i milj\u00f8et. I stedet for \u00e5 kaste batteriene i bl\u00e5 eller gule resirkuleringsb\u00f8tter, som potensielt kan skade dem under behandlingen og utgj\u00f8re en brannfare, b\u00f8r du i stedet levere dem p\u00e5 et av de syv gjenvinningssentrene for kjemikalier og batterier i hjemmet.<\/p>\n
Disse sentrene spesialiserer seg p\u00e5 resirkulering av litiumbatterier som finnes i produkter som elektroverkt\u00f8y, digitale kameraer, barneleker, e-sigaretter og b\u00e6rbare datamaskiner. I tillegg tilbyr de trygge avhendingsl\u00f8sninger for st\u00f8rre wattbatterier som brukes i biler eller hjem, men de kan ikke ta imot mindre wattbatterier fordi de er for farlige. Hvis du eier et av disse store wattbatteriene og vil ha det resirkulert - bes\u00f8k et av de sju gjenvinningssentrene!<\/p>\n
Resirkulering av et litiumbatteri inneb\u00e6rer f\u00f8rst \u00e5 makulere det og skille ut mindre kostbare komponenter, som batterihus av st\u00e5l og elektroniske kretser, fra katoden. Forskerne trekker deretter ut elementer, inkludert \"svart masse\", et ekstrakt best\u00e5ende av nikkel, kobolt, aluminium og mangan som inneholder sjeldne og kostbare metaller. Dette pulveret kan deretter rekonditioneres og blandes med nye elementer for \u00e5 forbedre ytelsen, og dermed spare sjeldne metaller som ellers ville ha g\u00e5tt til spille.<\/p>\n
Resirkulering av litiumbatterier er en annen god m\u00e5te \u00e5 bekjempe den globale mangelen p\u00e5 viktige mineraler som kobolt og nikkel, som med jevne mellomrom f\u00f8rer til forsyningskriser som truer elbilenes effektivitet og levetid. Resirkulering kan ogs\u00e5 bidra til \u00e5 l\u00f8se slike globale mineralmangler ved \u00e5 bidra til \u00e5 dekke det globale forsyningsbehovet mer direkte.<\/p>\n
Denne prosessen ligner p\u00e5 vanlige pyrometallurgiske teknikker, men krever mindre energi og mindre avfallsproduksjon enn andre resirkuleringsteknikker. Som et effektivt alternativ til pyrometallurgi - som vanligvis bruker mye energi og produserer giftige biprodukter - og hydrometallurgiske metoder (som inneb\u00e6rer utvinning av metaller p\u00e5 kjemisk vis), har denne metoden st\u00f8rre utvinningsgrad for metaller enn disse teknikkene alene.<\/p>\n
Batterigjenvinning kan bidra til \u00e5 redusere milj\u00f8p\u00e5virkningen fra elbiler og enheter som bruker litiumbatterier, for eksempel b\u00e6rbare datamaskiner. Resirkulering kan spare dyrebare materialer, gi fornybare energikilder og redusere behovet for gruvedrift, samtidig som avfallsmengden p\u00e5 s\u00f8ppelfyllinger reduseres. Dessverre er det ikke uten utfordringer \u00e5 resirkulere batterier.<\/p>\n
F\u00f8rst m\u00e5 batteriene v\u00e6re helt utladet - ettersom litiumbatterier er farlige hvis de ikke er utladet - for \u00e5 kunne resirkuleres. N\u00e5r de er klare for resirkulering, skal de brytes ned og strimles i sm\u00e5 biter f\u00f8r de smeltes eller l\u00f8ses opp for \u00e5 gjenvinne metallene - denne prosessen kan produsere luftb\u00e5rent st\u00f8v som forurenser omgivelsene og kan f\u00f8re til luftveissykdommer; litium regnes som et farlig metall, og derfor er det ogs\u00e5 viktig \u00e5 h\u00e5ndtere det forsiktig.<\/p>\n
Forskere ved Faraday Institution i Storbritannia er n\u00e5 i ferd med \u00e5 utvikle en ny metode for resirkulering av litiumbatterier ved hjelp av en ultralydsonde \"som ligner p\u00e5 den tannlegene bruker til tannrensing\", sier Gupta. Ved \u00e5 fokusere ultralyd p\u00e5 overflater skapes sm\u00e5 bobler som imploderer og sprenger av belegg, noe som gj\u00f8r det mulig \u00e5 gjenvinne katoder og anoder som er verdt betydelige summer.<\/p>\n
I tillegg bidrar resirkulering til milj\u00f8et ved \u00e5 redusere karbonutslippene fra gruvedrift. If\u00f8lge McKinsey-instituttets estimater kan utbredt batterigjenvinning redusere karbonutslippene med 25% per kilowattime. For at batterigjenvinning skal v\u00e6re vellykket, m\u00e5 utvinningen av verdifulle metaller skje uten \u00e5 skade katoden eller anoden.<\/p>\n
Litiumbatterier inneholder edle metaller som nikkel og kobolt som brukes i b\u00e5de elbiler og elektroniske enheter, men det er viktig \u00e5 huske p\u00e5 at de aldri skal legges i bl\u00e5 eller gule resirkuleringsbeholdere - disse brannfarene m\u00e5 tas h\u00e5nd om p\u00e5 spesialiserte resirkuleringsanlegg. Hvis du av en eller annen grunn m\u00e5 resirkulere litiumbatterier, pakker du bare inn polene i ikke-ledende tape (elektrisk tape, gjennomsiktig emballasje eller kanaltape) f\u00f8r du leverer dem p\u00e5 et av myndighetens syv Home Chemical and Recycling Centers eller hos en forhandler som tar imot dem til resirkulering.<\/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