Учените са използвали микровълнова печка за извличане на литий от употребявани батерии

Реакцията позволява това да стане 100 пъти по-бързо

Снимка: БТА

Учените са използвали микровълнова печка за извличане на литий от употребявани батерии

Реакцията позволява това да стане 100 пъти по-бързо

16:10 | 31 юли 2024 | Редактор : Кристиан Антонов 0 5709 Снимка: БТА

Търсенето на литий на Земята е толкова голямо, че скоро може да се превърне в глобален проблем. Ресурсите му на планетата са изключително ограничени, докато търсенето на тази основна суровина за производството на батерии непрекъснато расте. Едно от решенията на проблема с недостига на литий може да бъде извличането му от употребявани батерии. Засега обаче това е изключително скъп, мръсен и продължителен процес. Но според учените той може да бъде ускорен.

Изследователи от Университета Райс работят върху "зелена" технология за извличане на литий от използвани батерии. Те започват, като заимстват рецепта за разтворител от областта на "зелената" химия. Химиците, както и всички други учени, загрижени за околната среда, търсели нещо по-екологично за реакция с разтворители. Пробивът е откриването на дълбоките евтектични разтворители (HER или DES на английски език) в началото на 2000-те години. Това са екологично чисти течности, които се оказаха способни да утаяват литий и други метали от разтвор.

"Степента на традиционното възстановяване е много ниска, защото литият обикновено се утаява последен след всички останали метали, така че нашата цел беше да разберем как можем да въздействаме конкретно на лития", обяснява Салма Алхашим, която е един от водещите автори на изследването. "Тук използвахме DES, който е смес от холин хлорид и етилен гликол, като от предишната ни работа знаехме, че по време на излужването в този DES литият е заобиколен от хлоридни йони от холин хлорида и се излющва в разтвора" - допълва още тя.

Но това беше само частично решение на проблема с ускореното възстановяване на лития от разтвора. Като цяло се знаеше за такова свойство на холин хлорида като засилено поглъщане на микровълновото лъчение от това съединение. И това се превърна в отличен катализатор за процеса. Изследователите успяха да изолират литий почти 100 пъти по-бързо, отколкото в традиционната маслена баня. Всъщност им отнело само 15 минути, за да извлекат 87 % от лития - процес, който би отнел 12 часа при използване на маслена баня.

"Това ни позволи да изберем селективно отделяне на лития в сравнение с други метали", казва Сохини Бхатачария, другият водещ автор на статията. "Използването на микровълново лъчение за този процес прилича на начина, по който кухненската микровълнова фурна бързо загрява храната. Енергията се предава директно на молекулите, което прави реакцията много по-бърза от конвенционалните методи за нагряване"- допълва още той.

Тъй като химическият състав на DES разтворителите се променя доста гъвкаво, те могат да бъдат адаптирани за извличане на други елементи от разтвори, като кобалт или никел. Процесът се оказва толкова чист и бърз, че би могъл да има голямо значение за бъдещите вериги за доставка и рециклиране на литий-съдържащи батерии.

ИЗБРАНО