Onderzoekers van de Chalmers University of Technology hebben een nieuwe en efficiënte manier ontwikkeld om metalen uit accu's van elektrische voertuigen te recyclen. Met deze methode wordt 100% van het aluminium en 98% van het lithium uit gebruikte EV-accu's teruggewonnen. Hierdoor worden verliezen van waardevolle grondstoffen zoals nikkel, kobalt en mangaan geminimaliseerd. Het proces vereist geen dure of schadelijke chemicaliën, omdat de onderzoekers oxaalzuur gebruiken, een zuur dat ook in planten voorkomt.
Tot nu toe is het niemand gelukt om geschikte omstandigheden te vinden voor het scheiden van deze hoeveelheid lithium met behulp van oxaalzuur en het verwijderen van al het aluminium. Leah Rouquette, promovenda bij de afdeling Chemie en Chemische Technologie aan de Chalmers University of Technology, zei dat, aangezien alle batterijen aluminium bevatten, het mogelijk zou moeten zijn om dit te verwijderen zonder andere metalen te verliezen.
In het Batterijrecyclinglaboratorium van de Chalmers University of Technology demonstreerden Leah Rouquette en onderzoeksleider Martina Petranikova hoe de nieuwe methode werkt. In het laboratorium stonden gebruikte autobatterijen en in een zuurkast bevond zich vermalen materiaal in de vorm van een fijn zwart poeder opgelost in een heldere vloeistof: oxaalzuur. Leah Rouquette gebruikt een apparaat dat lijkt op een keukenblender om de vloeistoffen en poeders te mengen. Hoewel het er simpel uitziet, alsof ze koffie zet, is de methode uniek en een recent gepubliceerde wetenschappelijke doorbraak. Door temperatuur, concentratie en tijd nauwkeurig af te stemmen, ontwikkelden de onderzoekers een nieuw recept met oxaalzuur, een milieuvriendelijk ingrediënt dat ook voorkomt in planten zoals rabarber en spinazie.
Er is behoefte aan alternatieven voor de huidige anorganische chemicaliën. Bovendien is een van de grootste knelpunten in moderne processen de verwijdering van restmaterialen zoals aluminium. Martina Petranikova, universitair hoofddocent bij de afdeling Chemie en Chemische Technologie aan de Chalmers University of Technology, zei dat het een innovatieve aanpak is die nieuwe alternatieven kan bieden voor de recyclingindustrie en kan helpen bij het oplossen van problemen die de ontwikkeling belemmeren.
Vloeistofgebaseerde verwerkingsmethoden worden hydrometallurgie genoemd. Bij traditionele hydrometallurgie worden eerst 'onzuiverheden' uit materialen zoals aluminium en koper verwijderd, waarna waardevolle metalen zoals lithium, kobalt, nikkel en mangaan kunnen worden gebruikt. Hoewel er slechts een kleine hoeveelheid aluminium en koper overblijft, zijn er meerdere zuiveringsstappen nodig, waarbij elke stap leidt tot lekkage. In de nieuwe methode hebben de onderzoekers de scheiding aangepast en scheiden ze eerst het lithium van het aluminium. Op deze manier kunnen ze de verspilling van edelmetalen die nodig zijn voor de productie van nieuwe batterijen verminderen.
Zelfs de tweede helft van het proces – het filteren van het donkere mengsel – doet denken aan het zetten van koffie. Terwijl aluminium en lithium in de vloeistof terechtkomen, blijven andere metalen achter in het bezinksel. De volgende stap in dit proces is het scheiden van het aluminium en lithium.
“Omdat deze metalen zeer verschillende eigenschappen hebben, denken we dat het scheiden ervan niet moeilijk zal zijn. Onze nieuwe methode opent een veelbelovende nieuwe weg voor batterijrecycling die we graag verder willen onderzoeken”, aldus Leah Rouquette. “Aangezien de methode ook op grote schaal kan worden toegepast, hopen we dat deze de komende jaren nuttig zal zijn voor de industrie”, zegt Martina Petranikova.
De onderzoeksgroep van Martina Petranikova verricht al jarenlang toonaangevend onderzoek naar metaalrecycling in lithium-ionbatterijen. De groep werkt samen met bedrijven die zich bezighouden met de recycling van accu's voor elektrische voertuigen en is partner in belangrijke R&D-projecten zoals Volvo Cars en het Nybat-project van Northvolt.
Aanvullende informatie over het onderzoek: Het wetenschappelijke artikel "Volledig selectieve terugwinning van lithium uit lithium-ion-accu's voor elektrische voertuigen: modellering en optimalisatie met oxaalzuur als uitloogmiddel" is gepubliceerd in het tijdschrift Separation and Purification Technology. De studie werd uitgevoerd door Leah Rouquette, Martina Petranikova en Natalia Vieceli van de afdeling Chemie en Chemische Technologie aan de Chalmers University of Technology. Het onderzoek werd gefinancierd door het Zweedse Energieagentschap, de Swedish Battery Base en Vinnova, en de experimenten werden uitgevoerd met gebruikte Volvo Cars-accu's voor elektrische voertuigen, verwerkt door Stena Recycling en Akkuser Oy.
We publiceren veel gastartikelen van experts uit diverse vakgebieden. Dit is ons account voor deze bijzondere personen, organisaties, instellingen en bedrijven.
Havens zullen stiller, minder vervuilend en efficiënter zijn, minder broeikasgassen uitstoten. Iedereen zal er baat bij hebben…
Meld je aan voor de dagelijkse e-mailnieuwsbrief van CleanTechnica. Of volg ons op Google News! Elke technologische transformatie kent innovatieve leiders…
Onlangs werd ik door Jefferies Group, een van de grootste investeringsbanken in de VS, uitgenodigd om te spreken met hun wereldwijde klanten, institutionele beleggers…
Meld je aan voor de dagelijkse e-mailnieuwsbrief van CleanTechnica. Of volg ons op Google News! Aankondiging van investeringen vanuit de particuliere sector in in Amerika geproduceerde batterijen…
Copyright © 2023 CleanTechnica. De inhoud op deze site is uitsluitend bedoeld voor amusementsdoeleinden. De meningen en opmerkingen die op deze website worden geuit, worden mogelijk niet onderschreven door CleanTechnica, haar eigenaren, sponsors, partners of dochterondernemingen en weerspiegelen niet noodzakelijkerwijs hun standpunten.