Được các bậc cha mẹ tương lai biết đến là công nghệ cho phép họ nhìn thấy con mình lần đầu tiên, siêu âm có thể được sử dụng ở tần số cực thấp để phục vụ một mục đích hoàn toàn khác. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH báo cáo lần đầu tiên chiết xuất siêu âm các kim loại có giá trị từ pin NMC của ô tô điện — một đóng góp quan trọng trong quá trình tái chế pin.

 

Phương pháp mới không chỉ bổ sung sóng siêu âm vào quá trình tách các ion kim loại từ pin bị phá hủy mà còn cung cấp một giải pháp thay thế cho việc sử dụng các tác nhân rửa trôi có hại hiện nay - chẳng hạn như axit sulfuric.

Xiong Xiao, một nhà nghiên cứu về vật liệu polyme tại KTH, cho biết lợi nhuận thu được là giảm 50% thời gian khai thác và tăng khả năng thu hồi các ion kim loại như lithium, coban, mangan và niken.

Nền tảng của một thị trường pin bền vững trong tương lai sẽ là tái chế kim loại tiết kiệm tài nguyên, cho phép cung cấp nguyên liệu thô liên tục.

Xiong Xiao, Nhà nghiên cứu, KTH

“ Những lợi ích sẽ mở rộng ra ngoài điện khí hóa ô tô cho vô số hệ thống dựa vào lưu trữ năng lượng bền vững — từ điện thoại di động đến lưới điện ”. Xiao tiếp tục. 

Bể siêu âm gửi sóng áp suất cơ học với tần số cực cao. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng tần số 40kHz - một âm vượt xa phạm vi nghe của con người.

Những sóng này tạo ra các hạt vi mô sụp đổ, tạo ra nhiệt độ cục bộ gần 5.000C, và tạo ra các gốc tự do phản ứng mạnh. Sự kích động kết quả làm tăng sự chuyển khối trong kim loại pin đến mức các hóa chất khắc nghiệt không còn cần thiết để chiết xuất kim loại.

Thay vào đó, có thể sử dụng các axit nhẹ hơn, an toàn với môi trường như axit xitric và axit axetic, Xiao nói.

Theo báo cáo trên tạp chí Green Chemistry, phương pháp này thu hồi được trung bình 97% ion kim loại, tức là lượng ion kim loại được thu hồi về cơ bản cao hơn đáng kể so với cùng điều kiện khi chỉ sử dụng khuấy cơ học. Mức thu hồi cao nhất đạt được đối với coban và niken, đạt hơn 99%, trong khi liti và mangan được thu hồi với hiệu suất từ ​​94 đến 96%.

Với siêu âm, Xiong Xiao đã khám phá ra một cách để loại bỏ sự cần thiết của các hóa chất thường được sử dụng, chẳng hạn như axit mạnh gần như không thể quản lý được

Richard Olsson, Đồng tác giả & Giảng viên, Bộ phận Vật liệu Polyme, KTH

Olsson nói rằng bước tiếp theo là tối ưu hóa sóng siêu âm hơn nữa, chẳng hạn như sử dụng các mức cường độ và tần số khác nhau để có thể khai thác kim loại pin có giá trị nhanh hơn nữa.

Công việc của Xiao là một phần của dự án PERLI (Quy trình tái chế hiệu quả pin Lithium-Ion) 48228-1 do Cơ quan Năng lượng Thụy Điển tài trợ. Nghiên cứu được thực hiện với sự hợp tác của nhà sản xuất pin Northvolt.

(Nguồn: azom.com)

 

Cảm ơn đã theo dõi hết bài viết!!!