Bardziej wydajny recykling akumulatorów
W komercyjnych metodach recyklingu akumulatorów litowo-jonowych (Li-ion) i niklowo-wodorkowych (NiMH) zwykle wykorzystywane są piece, w których metale wyodrębniania się i oczyszcza pod wpływem ciepła. Taki proces sprawdza się w przypadku odzyskiwania metali, ale nie substancji niemetalicznych. Baterie i akumulatory litowo-jonowe i niklowo-wodorkowe można znaleźć niemal w każdym urządzeniu przemysłowym oraz urządzeniach codziennego użytku, takich jak telefony komórkowe czy przenośne odtwarzacze. Stanowią też nieodłączny element samochodów elektrycznych zyskujących coraz większą popularność. Dokonane w ostatnich latach postępy w technologii akumulatorów dotyczą przede wszystkim litowo-jonowych procesów chemicznych i zmniejszenia ilości metalu w akumulatorach nowego typu. Taka redukcja zawartości metalu ograniczyła jednak efektywność procesów z użyciem pieców, które nie pozwalają na odzyskiwanie materiałów niemetalicznych. Przedsiębiorstwa zajmujące się recyklingiem akumulatorów stanęły więc przed dużym wyzwaniem ze względu na rosnącą presję związaną z koniecznością odzyskiwania większej ilości materiałów. Z tego powodu uczestnicy finansowanej ze środków UE inicjatywy COLABATS (Cobalt and lanthanide recovery from batteries) opracowali nowe przemysłowe procesy recyklingu rzadkich i ważnych z ekonomicznego punktu widzenia metali ze zużytych akumulatorów i baterii. Uczeni skupili się na kobalcie i lantanowcach, a także dwóch kluczowych dla gospodarki metalach – niklu i licie. W tym celu przeanalizowali procesy hydrometalurgiczne używane do recyklingu akumulatorów Li-ion i NiMH. W przeciwieństwie do procesów termicznych, w procesach hydrometalurgicznych związki metali są wymywane, tworząc roztwór, z którego można je potem odzyskać. Zespół COLABATS dowiódł, że hydrometalurgiczna separacja materiałów ze zużytych akumulatorów litowo-jonowych i niklowo-wodorkowych przy użyciu odpowiedniego rozpuszczalnika jest możliwa. Jako ten właśnie rozpuszczalnik zastosowano mieszaninę eutektyczną składającą się kwasu mlekowego, chlorku choliny, kwasu cytrynowego i wody. Rozpuszczalnik eutektyczny posiada właściwości umożliwiające rozpuszczalnie większości tlenków metalu i metali, zaś dzięki nietoksycznym składnikom jest tańszy niż inne ciecze jonowe. Nowa technologia COLABATS wymaga jeszcze dopracowania, jednak już teraz może potencjalnie usprawnić proces recyklingu i zwiększyć jego przyjazność dla środowiska. Możliwość odzyskiwania metali do ponownego wykorzystania sprawi, że na wysypiska będzie trafiać mniej odpadów, a branża będzie zużywać mniej zasobów ważnych metali.
Słowa kluczowe
Recykling, akumulatory, litowo-jonowe, NiMH, COLABATS, rozpuszczalnik eutektyczny
