Nhà nghiên cứu đặt mục tiêu làm cho pin lithium ion thân thiện hơn với môi trường bởi Bev Betkowski, Đại học Alberta

Nhà nghiên cứu đặt mục tiêu làm cho pin lithium ion thân thiện hơn với môi trường bởi Bev Betkowski, Đại học Alberta

    Nhà nghiên cứu đặt mục tiêu làm cho pin lithium ion thân thiện hơn với môi trường
    bởi Bev Betkowski, Đại học Alberta

    Researcher aims to make lithium ion batteries more eco-friendly

    Học viên thạc sĩ kỹ thuật Anil Kumar Vinayak đang khám phá những cách bền vững hơn và giá cả phải chăng hơn để khôi phục các kim loại quý giá được sử dụng trong pin lithium ion. Ảnh: Đại học Alberta


    Cung cấp năng lượng cho mọi thứ, từ điện thoại di động đến xe điện, pin lithium-ion là một phần của cuộc sống hàng ngày - nhưng cuối cùng chúng cũng bị hao mòn và điều đó đi kèm với cái giá phải trả cho môi trường.


    Giờ đây, một nhà nghiên cứu của Đại học Alberta đang khám phá cách tái chế và tái tạo pin đã qua sử dụng theo những cách thân thiện hơn với môi trường.

    Thử nghiệm với một phương pháp thu hồi các kim loại như lithium và coban được sử dụng trong pin, Anil Kumar Vinayak, một sinh viên thạc sĩ tại Khoa Kỹ thuật, đang củng cố công việc của mình bằng các nguyên tắc của nền kinh tế tuần hoàn.

    Ý tưởng dựa trên một hệ thống khép kín, trong đó các sản phẩm và các thành phần của chúng được sử dụng tối đa, sau đó được tái chế, tái sử dụng, tái sinh, tái chế hoặc tân trang lại một cách lý tưởng để giảm thiểu chất thải và ô nhiễm.

    Với chất thải từ thiết bị điện và điện tử tích tụ nhanh chóng trong thập kỷ qua, "việc áp dụng cách tiếp cận này sẽ hỗ trợ giải quyết một phần lớn các vấn đề mà chúng ta phải đối mặt về quản lý chất thải và các thách thức liên quan đến môi trường", Vinayak tin tưởng.

    Ông cho biết thêm, khái niệm này cũng là "một mô hình hoàn hảo" để giải quyết một số vấn đề trong sản xuất pin, bao gồm chi phí và sự phụ thuộc vào khai thác để cung cấp nguyên liệu thô, tắc nghẽn trong chuỗi cung ứng và sử dụng năng lượng.

    Có trụ sở tại phòng thí nghiệm của giáo sư Xiaolei Wang, Vinayak đang đưa một vòng quay thân thiện với môi trường vào luyện kim thủy lực. Đó là một trong những phương pháp hiện tại để thu hồi kim loại trong pin đã qua sử dụng để tái sử dụng trong sản xuất pin mới.

    Quy trình này thường sử dụng axit gốc khoáng khắc nghiệt, nhưng để tái chế kim loại từ cực âm - mặt tích cực của pin - thay vào đó, Vinayak đang thử nghiệm với các hóa chất hữu cơ nhẹ hơn, có tác động môi trường tối thiểu.

    Hỗn hợp hóa chất ít ăn mòn và độc hại hơn cũng có nghĩa là tiết kiệm chi phí bảo trì và xử lý cho ngành công nghiệp. Và bởi vì chúng có thể được tái sử dụng, các giải pháp thay thế hữu cơ là một lựa chọn kinh tế hơn cho các công ty tái chế hoạt động trong lĩnh vực này, Vinayak nói.

    Sử dụng một phương pháp tương tự, anh ấy cũng đang làm việc để làm cho quy trình hiện tại bền vững hơn để tái tạo graphite, một khoáng chất được sử dụng trong mặt âm của pin, được gọi là cực dương. Sau khi được làm sạch và sửa chữa, than chì có thể được tái sử dụng trong pin mới hoặc được tân trang lại cho các ứng dụng khác như chất bôi trơn.

    Vinayak cũng đang tiếp tục công việc nghiên cứu U of A trước đó để nâng kim loại khỏi các cực âm đã qua sử dụng, bằng cách "pha tạp" nó với niken và mangan để xem liệu có thể tăng dung lượng pin lên hay không.

    Tất cả công việc đều cho thấy kết quả đầy hứa hẹn về hiệu suất, anh ấy lưu ý.

    Ông nói: Bằng cách sử dụng hỗn hợp axit hữu cơ của mình, Vinayak đã có thể thu hồi hơn 80% lượng lithium từ pin đã qua sử dụng và "một khi con số đó tiến gần đến mốc 100%, nó có thể được mở rộng cho ngành công nghiệp".

    Và bởi vì phương pháp luyện kim thủy lực đã được sử dụng phổ biến, nên việc áp dụng các axit hữu cơ có thể được áp dụng "gần như ngay lập tức", ông nói thêm.

    Vinayak cũng có thể tái sinh hoàn toàn graphite ở các cực dương đã qua sử dụng, thể hiện một bước tiến tới sự bền vững hơn.

    "Thật thú vị khi đạt được kết quả tương đương với các phương pháp hiện có thông qua một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường."

    Cuối cùng, việc mang lại tuổi thọ mới cho pin cũ bền hơn cũng sẽ là một tin tốt cho lợi nhuận cuối cùng, Vinayak tin tưởng.

    "Loại công việc này mang lại lợi ích cho các nhà sản xuất pin và ô tô, cũng như các ngành công nghiệp phụ thuộc vào kim loại thường có trong pin.

    "Tác động là khá phù hợp và sắp xảy ra."

    Zalo
    Hotline