Wetenschappers uit Singapore hebben een nieuwe manier gevonden om edelmetalen uit gebruikte lithium-ionbatterijen te halen en opnieuw te gebruiken: met fruitschillen. Met sinaasappelschillen kon edelmetalen uit batterijafval efficient worden teruggewonnen. Vervolgens maakten ze nieuwe batterijen van deze teruggewonnen metalen.
De wetenschappers van NTU Singapore zeggen dat hun waste-to-resource-aanpak zowel voedselverspilling als elektronica-afval aanpakt en de ontwikkeling ondersteunt van een circulaire economie zonder afval, waarin hulpbronnen zo lang mogelijk in gebruik blijven. Jaarlijks wordt wereldwijd naar schatting 1,3 miljard ton voedselverspilling en 50 miljoen ton e-waste gegenereerd.
Gebruikte batterijen worden behandeld met extreme hitte (meer dan 500 ° C) om waardevolle metalen te smelten. Alternatieve bewerkingen die sterk zure oplossingen of zwakkere zure oplossingen met waterstofperoxide gebruiken om de metalen te extraheren, worden momenteel onderzocht. Deze produceren echter nog steeds secundaire verontreinigende stoffen die gezondheids- en veiligheidsrisico's opleveren, of hebben waterstofperoxide nodig, dat gevaarlijk en onstabiel is.
De bevindingen zijn in juli gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Environmental Science & Technology.
Een goedkope en duurzame aanpak
Het NTU-team ontdekte dat de combinatie van sinaasappelschil die in de oven is gedroogd en tot poeder is vermalen, en citroenzuur, een zwak organisch zuur dat voorkomt in citrusvruchten, hetzelfde doel kan bereiken als met traditionele, vervuilende methodes.
In laboratoriumexperimenten ontdekte het team dat hun aanpak met succes ongeveer 90 procent van kobalt, lithium, nikkel en mangaan uit gebruikte lithium-ionbatterijen extraheerde - een vergelijkbare werkzaamheid als de aanpak met waterstofperoxide.
Van de teruggewonnen materialen hebben ze vervolgens nieuwe lithium-ionbatterijen samengesteld, die een vergelijkbare laadcapaciteit vertoonden als commerciële. Er wordt verder onderzoek gedaan om de cyclische laad-ontlaadprestaties van deze nieuwe batterijen gemaakt van teruggewonnen materialen te optimaliseren.
Dit suggereert dat deze nieuwe technologie "praktisch haalbaar is voor het recyclen van gebruikte lithiumionbatterijen in industriële zin", aldus de onderzoekers.
Het team is nu op zoek naar een verdere verbetering van de prestaties van hun batterijen die worden gegenereerd door behandeld batterijafval.
Lees meer over het onderzoek in het oorspronkelijke artikel (engels)