Utvinner metaller med hjälp av frukt – ”skalar” nu upp anläggningen
Av För närvarande återvinns mindre än 5 procent av väldens förbrukade litiumjonbatterier och volymen för dessa förbrukade batterier beräknas till 11 miljoner ton år 2030. Därmed är behovet stort av nya miljövänliga återvinningstekniker som kan möta detta akuta behov.
Projektet, där den testade tekniken nu skalas upp i en pilotanläggning, är ett samarbete mellan NTU Singapore och Se-cure Waste Management, ett batteriåtervinnings- och bearbetningsföretag i Singapore.
Processen bygger på att litiumjonbatterierna krossat så att plaster och metaller såsom koppar, aluminium och järn separeras. Slutprodukten, som kallas svart massa, innehåller de ädla metallerna: kobolt, litium, nickel och mangan, vilka utvinns för återanvändning.
Svart massa hälls i pilotanläggningen och löses i kemiska blandningar från fruktskalsavfall som har ugnstorkat och malt till pulver. Dessa blandningar, som forskarna har ansökt om patent på, är utformade för att fälla ut ädla metaller i form av metallsalter vid låg värme. Dessa kan sedan användas till att producera nya återvunna litiumjonbatterier, som nu också visat sig ha samma laddningskapacitet som nyproducerade.
Ett framsteg mot en ny och grön cirkulär ekonomi för att lösa både bio- och elektroniskt avfall. Docent Dalton Tay
Anledningen till användning av fruktskal är att de är rika på sockerarter, naturligt förekommande antioxidanter som flavonoider och fenolsyror och organiska syror, vilka alla hjälper till att förbättra upplösningen och återvinning av metaller från batteriavfallet.
-Användningen av kasserade fruktskal bidrar också till koldioxidkompensation när nya distributionsnätverk skapas för gröna råvaror. Ett framsteg mot en ny och grön cirkulär ekonomi för att lösa både bio- och elektroniskt avfall, säger Docent Dalton Tay från NTU i en rapport.
Pilotbatteriåtervinningsanläggningen, som enkelt kan skalas upp, har just nu en kapacitet att bearbeta upp till 2 000 liter förbrukat krossat batteri blandat med lösningsmedel som härrör från fruktskal för extraktion av elektrodmaterial. Under året kommer dock NTU- och SWM-teamet att arbeta för att optimera processer som maximerar utvinningsutbytet av värdefulla metaller från batteriavfall för återanvändning i kommersiell skala.
Forskarna som utvecklade tekniken tittar nu även på att använda andra typer av biomassaavfall. De kommer också att utvärdera anläggningens tekniska prestanda och ekonomiska bärkraft med målet att kommersialisera tekniken.