चालमर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरियों से धातुओं को रीसायकल करने का एक नया और कारगर तरीका प्रस्तावित किया है। इस विधि से इस्तेमाल की गई इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों से 100% एल्युमीनियम और 98% लिथियम प्राप्त किया जा सकता है। इससे निकल, कोबाल्ट और मैंगनीज जैसे मूल्यवान कच्चे माल की बर्बादी कम से कम होती है। इस प्रक्रिया में महंगे या हानिकारक रसायनों की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि शोधकर्ताओं ने ऑक्सालिक एसिड का उपयोग किया है, जो पौधों में भी पाया जाता है।
अब तक, कोई भी ऑक्सालिक एसिड का उपयोग करके इतनी मात्रा में लिथियम को अलग करने और सभी एल्यूमीनियम को हटाने के लिए उपयुक्त परिस्थितियाँ नहीं खोज पाया है। चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के रसायन विज्ञान और रासायनिक इंजीनियरिंग विभाग में पीएचडी छात्रा लिआ रूक्वेट ने कहा कि चूंकि सभी बैटरियों में एल्यूमीनियम होता है, इसलिए हमें अन्य धातुओं को खोए बिना इसे हटाने में सक्षम होना चाहिए।
चालमर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी की बैटरी रीसाइक्लिंग प्रयोगशाला में, लीह रूक्वेट और शोध प्रमुख मार्टिना पेट्रानिकोवा ने दिखाया कि यह नई विधि कैसे काम करती है। प्रयोगशाला में इस्तेमाल की गई कार बैटरियां रखी थीं, और एक फ्यूम हुड में बारीक पिसा हुआ काला पाउडर एक साफ तरल में घुला हुआ था - ऑक्सालिक एसिड। लीह रूक्वेट तरल और पाउडर को मिलाने के लिए रसोई के ब्लेंडर जैसी दिखने वाली किसी चीज का इस्तेमाल करती हैं। हालांकि यह देखने में कॉफी बनाने जैसा सरल लगता है, लेकिन यह विशेष विधि अनोखी है और हाल ही में प्रकाशित एक वैज्ञानिक खोज है। तापमान, सांद्रता और समय को सटीक रूप से समायोजित करके, शोधकर्ताओं ने ऑक्सालिक एसिड का उपयोग करने वाली एक नई विधि विकसित की है, जो एक पर्यावरण के अनुकूल तत्व है और रूबर्ब और पालक जैसे पौधों में भी पाया जाता है।
आज के अकार्बनिक रसायनों के विकल्प की आवश्यकता है। इसके अलावा, आधुनिक प्रक्रियाओं में सबसे बड़ी बाधाओं में से एक एल्युमीनियम जैसे अवशिष्ट पदार्थों को हटाना है। चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के रसायन विज्ञान और रासायनिक अभियांत्रिकी विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर मार्टिना पेट्रानिकोवा ने कहा कि यह एक अभिनव दृष्टिकोण है जो पुनर्चक्रण उद्योग को नए विकल्प प्रदान कर सकता है और विकास में बाधा डालने वाली समस्याओं को हल करने में मदद कर सकता है।
तरल आधारित प्रसंस्करण विधियों को हाइड्रोमेटलर्जी कहा जाता है। पारंपरिक हाइड्रोमेटलर्जी में, एल्युमीनियम और तांबे जैसी सामग्रियों से पहले "अशुद्धियों" को हटाया जाता है, और फिर लिथियम, कोबाल्ट, निकेल और मैंगनीज जैसी मूल्यवान धातुओं का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि एल्युमीनियम और तांबे की केवल थोड़ी मात्रा ही शेष रहती है, फिर भी शुद्धिकरण के कई चरण आवश्यक होते हैं, और प्रक्रिया के प्रत्येक चरण में रिसाव होता है। नई विधि में, शोधकर्ताओं ने प्रक्रिया को बदल दिया और पहले लिथियम को एल्युमीनियम से अलग किया। इस तरह, वे नई बैटरियों के निर्माण के लिए आवश्यक मूल्यवान धातुओं की बर्बादी को कम कर सकते हैं।
इस प्रक्रिया का दूसरा चरण—गाढ़े मिश्रण को छानना—भी कॉफी बनाने की प्रक्रिया की याद दिलाता है। एल्युमीनियम और लिथियम तरल में प्रवेश करते हैं, जबकि अन्य धातुएँ "संप" में रह जाती हैं। इस प्रक्रिया का अगला चरण एल्युमीनियम और लिथियम को अलग करना है।
“चूंकि इन धातुओं के गुण बहुत अलग हैं, इसलिए हमें विश्वास है कि इन्हें अलग करना मुश्किल नहीं होगा। हमारी नई विधि बैटरी रीसाइक्लिंग के लिए एक आशाजनक नया रास्ता खोलती है, जिसे हम आगे बढ़ाने के लिए पूरी तरह से प्रेरित हैं,” लीह रूक्वेट कहती हैं। “चूंकि इस विधि का बड़े पैमाने पर भी उपयोग किया जा सकता है, इसलिए हमें उम्मीद है कि आने वाले वर्षों में यह उद्योग के लिए उपयोगी साबित होगी,” मार्टिना पेट्रानिकोवा कहती हैं।
मार्टिना पेट्रानिकोवा का शोध समूह कई वर्षों से लिथियम-आयन बैटरियों में धातु पुनर्चक्रण पर अग्रणी शोध कर रहा है। यह समूह इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों के पुनर्चक्रण में शामिल कंपनियों के साथ सहयोग करता है और वोल्वो कार्स और नॉर्थवोल्ट की न्यबैट परियोजना जैसी प्रमुख अनुसंधान एवं विकास परियोजनाओं में भागीदार है।
शोध के बारे में अतिरिक्त जानकारी: वैज्ञानिक लेख "लिथियम-आयन इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों से लिथियम की पूर्णतः चयनात्मक पुनर्प्राप्ति: ऑक्सालिक एसिड को द्रवीकरण कारक के रूप में उपयोग करके मॉडलिंग और अनुकूलन" जर्नल सेपरेशन एंड प्यूरिफिकेशन टेक्नोलॉजी में प्रकाशित हुआ था। यह अध्ययन चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के रसायन विज्ञान और रासायनिक अभियांत्रिकी विभाग की लिआ रूक्वेट, मार्टिना पेट्रानिकोवा और नतालिया विएसेली द्वारा किया गया था। इस शोध को स्वीडिश एनर्जी एजेंसी, स्वीडिश बैटरी बेस और विननोवा द्वारा वित्त पोषित किया गया था, और प्रयोग स्टेना रीसाइक्लिंग और अक्कूसर ओए द्वारा संसाधित की गई प्रयुक्त वोल्वो कार्स इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों का उपयोग करके किए गए थे।
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