यो लेख साइन्स एक्सको सम्पादकीय प्रक्रिया र नीतिहरू अनुसार समीक्षा गरिएको छ। सम्पादकहरूले सामग्रीको अखण्डता सुनिश्चित गर्दा निम्न गुणहरूमा जोड दिएका छन्:
सेलफोन, ल्यापटप र बढ्दो संख्यामा विद्युतीय सवारी साधनहरूबाट फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू थुप्रिँदैछन्, तर रिसाइक्लिंग विकल्पहरू अझै पनि असफल ब्याट्रीहरूलाई जलाउने वा रासायनिक रूपमा विघटन गर्ने कुरामा सीमित छन्। हालका विधिहरूले वातावरणीय समस्याहरू सिर्जना गर्न सक्छन् र औद्योगिक स्तरमा आर्थिक रूपमा उत्पादन गर्न गाह्रो छ।
परम्परागत प्रक्रियाहरूले केही ब्याट्री सामग्रीहरू पुन: प्रयोग गर्छन् र कास्टिक क्षार, अजैविक एसिड र अशुद्धताहरू परिचय गराउन सक्ने खतरनाक रसायनहरूमा निर्भर हुन्छन्। महत्वपूर्ण धातुहरू निकाल्न जटिल पृथकीकरण र वर्षा पनि आवश्यक पर्दछ। यद्यपि, कोबाल्ट र लिथियम जस्ता धातुहरूको पुन: प्रयोगले प्रदूषण, विदेशी स्रोतहरूमा निर्भरता र आपूर्ति श्रृंखलाहरू अवरुद्ध गर्न कम गर्न सक्छ।
अमेरिकी ऊर्जा विभागको ओक रिज राष्ट्रिय प्रयोगशालाका अनुसन्धानकर्ताहरूले ब्याट्रीहरूलाई तरल घोलमा पगाल्ने प्रक्रियामा प्रयोग हुने खतरनाक रसायनहरूको मात्रा कम गर्ने तरिकालाई सिद्ध गरेका छन्। उनीहरूको अनुसन्धान इनर्जी स्टोरेज मटेरियल्स जर्नलमा प्रकाशित भएको थियो।
ORNL अनुसन्धानकर्ताहरूले विकास गरेको सरल, प्रभावकारी र वातावरणमैत्री समाधानले अघिल्ला विधिहरूमा सामना गर्ने प्रमुख अवरोधहरू पार गर्दछ।
प्रयोग गरिएका ब्याट्रीहरूलाई इथिलीन ग्लाइकोलमा घुलनशील जैविक साइट्रिक एसिड (प्राकृतिक रूपमा सिट्रस फलफूलमा पाइन्छ) को घोलमा भिजाइन्छ, जुन पेन्ट र सौन्दर्य प्रसाधन जस्ता उपभोक्ता उत्पादनहरूमा सामान्यतया प्रयोग हुने एन्टिफ्रिज हो। साइट्रिक एसिड दिगो स्रोतहरूबाट आउँछ र अजैविक एसिडहरू भन्दा ह्यान्डल गर्न सुरक्षित छ। यो वातावरणमैत्री घोलले ब्याट्रीको सकारात्मक चार्ज गरिएको इलेक्ट्रोड, जसलाई क्याथोड भनिन्छ, मा धातुहरू छुट्याउन र पुन: प्रयोग गर्नको लागि अत्यन्तै कुशल प्रक्रिया प्रदान गर्दछ।
"क्याथोडमा महत्वपूर्ण सामग्रीहरू हुने भएकाले, यो कुनै पनि ब्याट्रीको सबैभन्दा महँगो भाग हो, जसले यसको लागतको ३० प्रतिशतभन्दा बढी ओगटेको छ," ORNL को ब्याट्री अनुसन्धान समूहका सदस्य याओकाई बाईले भने। "हाम्रो दृष्टिकोणले समयसँगै ब्याट्री लागत घटाउन सक्छ।" यो अध्ययन ओक रिज राष्ट्रिय प्रयोगशालाको ब्याट्री निर्माण सुविधामा गरिएको थियो, जुन संयुक्त राज्य अमेरिकाको सबैभन्दा ठूलो खुला-हावा ब्याट्री अनुसन्धान र विकास सुविधा हो।
त्यहाँ विकसित प्रशोधन प्रविधिले प्रणालीमा अशुद्धताहरू नल्याई लगभग १००% कोबाल्ट र लिथियमलाई क्याथोडबाट बाहिर निकाल्न अनुमति दिन्छ। यो धातुको घोललाई अन्य अवशेषहरूबाट प्रभावकारी रूपमा अलग गर्न पनि सक्षम छ। सबैभन्दा राम्रो कुरा, यसको माध्यमिक कार्य भनेको अतिरिक्त रसायनहरू थप नगरी केही घण्टा भित्र ९६% भन्दा बढी कोबाल्ट पुन: प्राप्ति गर्नु हो, जुन प्रायः एसिड स्तर सन्तुलनको लागि एक जटिल म्यानुअल प्रक्रिया हो।
"यो पहिलो पटक हो कि एउटै समाधान प्रणालीले लिचिंग र प्रशोधनको कार्यलाई समेट्छ," प्रमुख अनुसन्धानकर्ता लु युले भने। "कोबाल्ट थप बाधा बिना नै अवक्षेपित र बसोबास गरेको पत्ता लगाउनु रोचक थियो। हामीले यो आशा गरेका थिएनौं।"
थप रसायनहरूको आवश्यकतालाई हटाउनाले लागत घट्छ र उप-उत्पादनहरू वा माध्यमिक फोहोरको उत्पादनबाट बच्न सकिन्छ। "हामी उत्साहित छौं कि हाम्रा वैज्ञानिकहरूद्वारा विकसित यो रिसाइक्लिंग प्रक्रियाले महत्वपूर्ण ब्याट्री सामग्रीहरूको व्यापक रिसाइक्लिंगको लागि मार्ग प्रशस्त गर्न सक्छ," ओक रिज राष्ट्रिय प्रयोगशालाको विद्युतीकरण डिभिजनका कर्पोरेट अनुसन्धानकर्ता र निर्देशक इलियास बेलहारौकले भने।
बाईले साइट्रिक एसिड र इथिलीन ग्लाइकोलको लीचिंग गुणहरूको अध्ययन पहिले गरिएको बताइन्, तर यो विधिमा बढी एसिड र कम तापक्रम प्रयोग गरिएको थियो र यो कम प्रभावकारी थियो।
"हामी घोलबाट कति चाँडो बाहिर निस्कियो भनेर छक्क पर्यौं," बाईले भने। "जैविक एसिडसँग यो सामान्यतया १० देखि १२ घण्टा लाग्छ, तर यो एक घण्टा मात्र लाग्यो।" अजैविक एसिड प्रयोग गर्ने परम्परागत घोलहरू पनि ढिलो हुन्छन् किनभने तिनीहरूमा पानी हुन्छ, जसको उम्लने बिन्दुले प्रतिक्रियाको तापक्रमलाई सीमित गर्दछ।
थप जानकारी: लु यु एट अल।, सरलीकृत क्याथोड रिसाइक्लिंगको लागि कुशल पृथकीकरण र सह-अवक्षेपण, ऊर्जा भण्डारण सामग्री (२०२३)। DOI: १०.१०१६/j.ensm.२०२३.१०३०२५
यदि तपाईंले टाइपिङमा त्रुटि, अशुद्धता भेट्नुभयो वा यस पृष्ठमा सामग्री सम्पादन गर्न अनुरोध पेश गर्न चाहनुहुन्छ भने, कृपया यो फारम प्रयोग गर्नुहोस्। सामान्य प्रश्नहरूको लागि, कृपया हाम्रो सम्पर्क फारम प्रयोग गर्नुहोस्। सामान्य प्रतिक्रियाको लागि, तलको सार्वजनिक टिप्पणी खण्ड प्रयोग गर्नुहोस् (निर्देशनहरू पालना गर्नुहोस्)।
तपाईंको प्रतिक्रिया हाम्रो लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ। यद्यपि, सन्देशहरूको उच्च मात्राको कारणले गर्दा, हामी व्यक्तिगत प्रतिक्रियाको ग्यारेन्टी दिन सक्दैनौं।
तपाईंको इमेल ठेगाना केवल इमेल पठाउने प्राप्तकर्ताहरूलाई बताउन प्रयोग गरिन्छ। तपाईंको ठेगाना न त प्राप्तकर्ताको ठेगाना अन्य कुनै उद्देश्यको लागि प्रयोग गरिनेछ। तपाईंले प्रविष्ट गर्नुभएको जानकारी तपाईंको इमेलमा देखा पर्नेछ र टेक एक्सप्लोरले कुनै पनि रूपमा भण्डारण गर्नेछैन।
यो वेबसाइटले नेभिगेसनलाई सहज बनाउन, हाम्रा सेवाहरूको तपाईंको प्रयोगको विश्लेषण गर्न, विज्ञापन निजीकरण डेटा सङ्कलन गर्न र तेस्रो पक्षहरूबाट सामग्री प्रदान गर्न कुकीहरू प्रयोग गर्दछ। हाम्रो वेबसाइट प्रयोग गरेर, तपाईंले हाम्रो गोपनीयता नीति र प्रयोगका सर्तहरू पढ्नुभएको र बुझ्नुभएको स्वीकार गर्नुहुन्छ।