سولارابيك– 15 أكتوبر 2025: طور فريق من الباحثين تقنية رائدة لإعادة تدوير بطاريات أيون الليثيوم المستهلكة، مستخدمين طاقتها الكيميائية الداخلية لتشغيل العملية بأكملها، مما يقلل بشكل جذري من الحاجة إلى مصادر طاقة خارجية ويضع حداً للاعتماد على المواد الكيميائية القاسية. يسمح هذا الإنجاز العلمي بإحداث انفلات حراري مُتحكَّم فيه داخل الخلية، والذي يولد حرارة كافية لتفكيك مكونات البطارية المعقدة واستعادة معادنها الثمينة بكفاءة لم يسبق لها مثيل.
آلية مبتكرة تعتمد على الحرارة الذاتية
تعتمد الطريقة الجديدة على إعادة شحن البطارية المستهلكة إلى مستوى محدد للتحكم في ذروة درجة الحرارة الداخلية. وفي تجارب أجريت على خلية من نوع “أوكسيد النيكل والمنغنيز والكوبالت” (NMC) بسعة 24 أمبير-ساعة، أدى شحنها إلى 70% من طاقتها إلى توليد حرارة داخلية هائلة بلغت حوالي 1,100 درجة مئوية. كما أن هذه الحرارة المتولدة في قلب البطارية تعمل على تحويل مواد المهبط (الكاثود) إلى أشكال فلزية أو أوكسيدية أبسط، مما يسهل عملية إذابتها واستخلاصها لاحقًا. من ناحية أخرى، تختلف هذه الآلية جذريًا عن الطرق الصناعية الحالية مثل المعالجة بالصهر التي تتطلب أفرانًا تتجاوز حرارتها 1,400 درجة مئوية، أو المعالجة بالاستخلاص المائي التي تعتمد على كميات كبيرة من الأحماض وتنتج نفايات سائلة.
كفاءة عالية ونتائج استخلاص مبهرة
تُجرى عملية استعادة المواد على مرحلتين بعد تبريد البطارية وطحنها لفصل رقائق النحاس والألومنيوم. تبدأ المرحلة الأولى بغسل المسحوق الناتج بالماء، وهي خطوة كفيلة وحدها باستعادة أكثر من 60% من إجمالي الليثيوم. وبالإضافة إلى ذلك، تُستخدم في المرحلة الثانية كمية مخففة من حمض الهيدروكلوريك لإذابة ما تبقى من الليثيوم والفلزات الانتقالية الأخرى. وأظهرت نتائج الدراسة أن هذه العملية نجحت في استخلاص ما يزيد عن 93% من الليثيوم و95% من معادن النيكل والكوبالت والمنغنيز من خلية (NMC) المشحونة بنسبة 70%. في حين أنه عند تطبيقها على أنواع أخرى من البطاريات مثل “فوسفات الحديد والليثيوم” (LFP)، أمكن استعادة حوالي 87.7% من الليثيوم باستخدام الغسل بالماء فقط، مما يثبت مرونة التقنية وكفاءتها العالية. وقد حددت الدراسة إجراءات تشغيلية كاملة للعملية التي تستغرق حوالي 335 دقيقة من البداية وحتى استخلاص المواد.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: interesting engineering
