إعادة تدوير الليثيوم بتكلفة منخفضة من بطاريات السيارات الكهربائية القديمة
يدرس المنظمون وشركات السيارات كيفية التعامل مع ملايين البطاريات المستعملة من السيارات الكهربائية، هذه البطاريات تحتوي على الليثيوم الذي يمكن إعادة تدويره واستخدامه في البطاريات الجديدة، إلا أن التحدي الحقيقي يكمن في إيجاد طرق اقتصادية فعالة لإعادة دورة حياة هذه المواد، كما أن الاهتمام يزداد بضرورة معالجة هذه القضية بشكل علمي مدروس.
فريق من الكيميائيين في جامعة ويسكونسن ماديسون يسعى جاهدًا لإيجاد حل لهذه المشكلة، وقد بدأوا بالفعل في مسار تسجيل براءات الاختراع، وأيضًا في البحث عن التعاون مع شركات السيارات العالمية، أسس هذا التحرك الجاد البروفيسور كيونج شين تشوي المتخصص في الكيمياء والعمليات الكهروكيميائية في الجامعة.
تشوي وزملاؤه قد تمكنوا من تطوير طريقة فعالة لاستخراج الليثيوم من بطاريات فوسفات الليثيوم والحديد، هذه البطاريات تخدم حاليًا العديد من الشركات الرائدة مثل تسلا وبي واي دي، وقد أثبتوا من خلال الأبحاث أن الكيمياء الكهروكيميائية هي السبيل لتحقيق هذا الهدف، مما يمهد الطريق لتطبيقات مستقبلية هامة في إعادة التدوير.
تأتي بطاريات الليثيوم بأشكال متعددة، ورغم أن بطاريات LFP أقل كثافة طاقة إلا أنها تعتبر خيارًا أكثر أمانًا وأقل تكلفة، ومع ذلك فإن قيمة الفوسفات والحديد مقارنة بالنيكل أو الكوبالت تجعلها أقل جذبًا لدى المستثمرين في قطاع إعادة التدوير، وهذا يتطلب المزيد من البحث لضمان جدوى المشروع.
يبرز تشوي أهمية إيجاد طرق مبتكرة لاستعادة الليثيوم من بطاريات LFP، رغم أن تكلفة استخراج الليثيوم من المناجم تعتبر أقل، إلا أن الآثار السلبية على البيئة تعتبر عاملاً محوريًا، هذا يتطلب التحول إلى حلول أكثر استدامة لدعم الاقتصاد الدائري.
مع صياغة لوائح جديدة من الاتحاد الأوروبي تهدف إلى تقليل الأثر البيئي للبطاريات، أصبح الأمر أكثر إلحاحًا، بحلول عام 2031 ستتحتاج بطاريات السيارات الكهربائية إلى تضمين نسبة معينة من الليثيوم المعاد تدويره، وهذا يمثل تحديًا جديدًا لجميع الشركات المصنعة.
طور تشوي عملية كهروكيميائية مبتكرة تتكون من خطوتين، حيث تتم في الخطوة الأولى تصفية أيونات الليثيوم بشكل انتقائي، وفي الخطوة الثانية تُستعاد هذه الأيونات كمواد كيميائية نقية، هذا التصميم يهدف إلى تعزيز الكفاءة وتقليل النفايات الكيميائية.
البحوث العلمية أوضحت بالفعل جدوى هذه الطريقة باستخدام نماذج من بطاريات LFP التجارية، ونالت العمل تقديرًا كبيرًا بعد نشره في مجلة ACS Energy Letters، هذا جذب انتباه مصنعي البطاريات، الذين يسعون لاستكشاف أساليب جديدة تعزز من استدامة السوق.
بجانب ذلك، يسعى فريق تشوي حاليًا لبناء نموذج أولي لهذه التقنية، بهدف إيجاد حلول تسويقية تحقق استدامة عملية الاستعادة، بالإضافة إلى الإجابة عن بعض الأسئلة الرئيسية حول كيفية تحسين نجاعة هذه العملية، مما يساهم في دفع عجلة الابتكار في هذا المجال.
تابعنا
أحدث الأخبار
أخبار ذات صلة
جوجل تطلق بطاقات اتصال جديدة مشابهة لتلك في آيفون في تطبيق الهاتف
فيضانات بحيرة جليدية تهدد جونو في ألاسكا خطر عالمي متزايد
دعوة يابانية لتقنين استخدام الهواتف الذكية ساعتين فقط يومياً لمكافحة الإدمان
نموذج ذكاء اصطناعي جديد من ناسا وIBM للتنبؤ بالعواصف الشمسية
تاريخ الإنترنت: من أول بريد إلكتروني إلى تيك توك خلال 30 عامًا
