นักวิทย์คิดวิธีใหม่ รีไซเคิลลิเทียมจากแบตเตอรี่ได้ 98%

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งเทคโนโลยีชาลเมอร์ส (Chalmers University of Technology) ประเทศสวีเดน คิดเทคนิคเพื่อรีไซเคิลโลหะมีค่าจากแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าโดยวิธีการโลหวิทยาการละลาย (Hydrometallurgy) เทคนิคใหม่นี้ช่วยให้สามารถนำอะลูมิเนียมจากแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ากลับมาใช้ใหม่ได้ 100% และลิเทียม 98% ในขณะเดียวกันก็ลดการสูญเสียนิกเกิล โคบอลต์ และแมงกานีสด้วย 

ทั้งนี้กระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีราคาแพงหรือเป็นอันตราย เพราะนักวิจัยใช้กรดออกซาลิก (Oxalic Acid) ซึ่งเป็นกรดอินทรีย์ที่พบได้ในพืช เช่น ผักโขม จากนั้นนักวิจัยได้ปรับแต่งกระบวนรีไซเคิลทั้งการปรับอุณหภูมิ ความเข้มข้นของกรด และระยะเวลาระหว่างกระบวนการ 

ทั้งนี้ในกระบวนการโลหวิทยาการละลายแบบดั้งเดิมนั้น โลหะทั้งหมดในเซลล์แบตเตอรี่ไฟฟ้าจะถูกละลายในกรดอนินทรีย์ อะลูมิเนียมหรือทองแดงจะถูกละลายทิ้งไปเลย แล้วแยกเอาโลหะอย่างโคบอลต์ นิกเกิล แมงกานีส และลิเทียมออกมา อย่างไรก็ตาม โลหะดังกล่าวจะต้องผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์อีกหลายขั้นตอน เนื่องจากยังหลงเหลือเศษของอะลูมิเนียมและทองแดงอยู่ ซึ่งส่งผลทำให้ปริมาณของลิเทียมลดลงไปด้วย

แต่ด้วยวิธีการใหม่นี้ จะเรียงลำดับการดำเนินการใหม่ โดยนักวิจัยจะละลายลิเทียมและอะลูมิเนียมแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ก่อน ขั้นตอนก็คือนักวิจัยจะนำแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามาบดเป็นผงสีดำแล้วใส่ไว้ในตู้ดูดควัน จากนั้นนำผงสีดำนี้ไปแช่ในกรดออกซาลิก อะลูมิเนียมและลิเทียมจะละลายในกรดออกซาลิก ในขณะที่โลหะอื่น ๆ จะเหลือเป็นของแข็ง ซึ่งหนึ่งในทีมวิจัยก็บอกว่า โลหะแต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันอยู่แล้ว จึงคิดว่าไม่ใช่เรื่องยากที่จะแยกมันออกจากกันได้

มาร์ตินา เปตรานิโควา (Martina Petranikova) รองศาสตราจารย์ภาควิชาเคมีและวิศวกรรมเคมีที่มหาวิทยาลัยแห่งเทคโนโลยีชาลเมอร์ส ชี้ว่า วิธีการใหม่ที่เธอและทีมเพิ่งคิดได้นี้ จะเข้ามาแก้ปัญหาเรื่องวัสดุตกค้าง ซึ่งถือเป็นปัญหาที่มีอยู่มาอย่างยาวนาน และมันเป็นวิธีการที่สามารถนำไปขยายผลต่อยอดได้ จึงหวังว่าจะถูกพัฒนาไปใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ได้ในอนาคต

ทั้งนี้วิธีการนี้ยังไม่ถือว่าสำเร็จอย่างสมบูรณ์แบบ เพราะยังมีขั้นตอนอีกหลายอย่างที่ยังต้องศึกษาเพิ่มเติม โดยขั้นตอนสุดท้ายก็คือกระบวนการแยกโลหะต่าง ๆ ออกจากกัน รวมถึงแยกลิเทียมและอะลูมิเนียมที่อยู่ในสถานะของเหลวออกจากกันด้วย จากนั้นจึงจะสามารถนำแร่เหล่านี้ไปใช้ใหม่ได้ต่อไป แต่ทั้งนี้มันก็ถือว่ามีแนวโน้มที่จะประสบความสำเร็จอย่างมาก

สำหรับลิเทียม ถือเป็นองค์ประกอบสำคัญในการนำมาทำแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนเพื่อใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าซึ่งมีบทบาทอย่างมากในโลกปัจจุบัน ดังนั้นหากสามารถรีไซเคิลลิเทียมกลับมาใช้ใหม่ได้ มันก็จะมีประโยชน์ทั้งในเรื่องลดต้นทุน และส่งเสริมความยั่งยืนของทรัพยากรอีกด้วย

ที่มาข้อมูล Interestingengineering, News.cision

ที่มารูปภาพ Eurekalert