該團隊使用橙皮展示了他們的概念,橙皮有效地從電池廢料中回收貴金屬。然後,他們用這些回收的金屬製造功能性電池,在這個過程中產生最小的無毒廢物。NTU新加坡
新加坡南洋理工大學 (NTU Singapore) 領導的科學家已經開發出一種新的方法,利用水果果皮廢物提取和再利用貴金屬從廢舊鋰離子電池,以創造新的電池。
該團隊使用橙皮展示了他們的概念,從電池中回收貴金屬廢物高效。然後,他們用這些回收的金屬製造功能性電池,在這個過程中只產生嘴微小的浪費。
科學家們說,他們的廢物轉化為資源的方法解決了這兩個問題食物垃圾和電子垃圾,支持零浪費循環經濟的發展,在這種循環經濟中,資源被儘可能長時間地保持使用。估計 全球每年產生 13億噸食物垃圾和 5000萬噸電子垃圾。
廢舊電池通常用極熱 (超過 500 ℃) 處理,以冶煉有價值的金屬,從而排放危險的有毒氣體。正在探索使用強酸溶液或含有過氧化氫的弱酸溶液來提取金屬的替代方法,但它們仍然會產生帶來健康和安全風險的二次汙染物,或者依靠危險且不穩定的過氧化氫。
NTU新加坡-CEA循環經濟研究聯盟 (NTU稀缺) 實驗室聯合主任Madhavi Srinivasan教授說: 「當前電子垃圾的工業回收過程是能源密集型的,會排放有害汙染物和液體廢物,這表明隨著電子垃圾數量的增長,迫切需要環保方法。我們的團隊已經證明,使用可生物降解的物質是可能的。這些發現建立在NTU能源研究所 (ERI @ N) 現有的稀缺工作基礎上。稀缺實驗室的建立是為了開發更環保的回收電子垃圾的方法。它也是NTU智能校園計劃的一部分,該計劃旨在為可持續的未來開發技術先進的解決方案。&34;
研究結果發表在環境科學與技術雜誌上。
低成本、可持續的方法
隨著回收產生有害汙染物的電池廢物的工業方法,溼法冶金-使用水作為提取溶劑-越來越多地被探索作為一種可能的替代方案。這個過程包括首先粉碎和粉碎用過的電池,以形成一種稱為黑色物質的粉碎材料。然後,研究人員從黑色物質中提取有價值的金屬,將其溶解在強酸或弱酸以及其他化學物質 (如過氧化氫) 的混合物中,然後讓金屬沉澱。
助理塔伊教授表示,雖然比傳統方法相對更環保,但在工業規模上使用這種強化學品可能會產生大量二次汙染物,帶來重大的安全和健康風險。
NTU團隊發現,經過烤箱乾燥並研磨成粉末的橘皮和柑橘類水果中發現的弱有機酸檸檬酸的組合可以達到同樣的目標。
在實驗室實驗中,該團隊發現他們的方法成功地從廢舊鋰離子電池中提取了約 90% 的鈷、鋰、鎳和錳 -- 這與使用過氧化氫的方法具有相當的功效。
助理塔伊教授解釋說: 「關鍵在於橘皮中發現的纖維素,在提取過程中,它在受熱作用下轉化為糖。這些糖增強了從電池廢料中回收金屬的能力。橘皮中天然存在的抗氧化劑,如類黃酮和酚酸,也可能有助於這種增強。&34;