29 مارس 2023 – توسط Léa PERNELLE محقق آنا واندربروگن به درون ظرفی از مایع حباب‌دار تیره نگاه می‌کند که نتیجه فرآیندی است که او برای بازیابی گرافیت از باتری‌های لیتیوم یونی قدیمی ایجاد کرده است.
محقق Anna Vanderbruggen روشی پیشگام برای استخراج گرافیت از باتری های لیتیوم یونی ایجاد کرده است.به گفته وی اگرچه گرافیت تا یک چهارم وزن باتری ها را نشان می دهد، اما هنوز هیچ کس برنامه ای قابل قبول برای بازیافت آن ارائه نکرده است.
این محقق 29 ساله هنوز در حال تنظیم دقیق روش خود است اما قبلاً جایزه ای از موسسه نوآوری و فناوری اروپا (EIT) برای تلاش های خود دریافت کرده است.
با تغییر روش اروپا از وسایل نقلیه سوخت فسیلی به خودروهای برقی، بازیافت گرافیت و همچنین سایر عناصر موجود در باتری ها به تدریج در حال تبدیل شدن به یک تمرکز اصلی است.بیشتر از این که این قاره به دنبال کاهش وابستگی خود به کشورهایی مانند چین برای مواد خام است.
او به AFP گفت: «تولیدکنندگان باتری تا به حال علاقه ای به گرافیت بازیافتی نداشتند زیرا «آنها می توانستند آن را با هزینه کم در چین تهیه کنند».
روش او که در موسسه تحقیقات هلمهولتز در فرایبرگ آلمان توسعه یافته است شامل استخراج گرافیت از “توده سیاه” است، پودری که همچنین حاوی کبالت، نیکل، لیتیوم و منگنز است.واندربروگن، که اهل فرانسه است، گفت: “شما توده سیاه را در آب قرار می دهید و مقداری مواد شیمیایی و حباب های هوا را مانند جکوزی اضافه می کنید.”گرافیت خود را به حباب ها می چسباند، در حالی که فلزات آبدوست هستند و بنابراین در آب باقی می مانند.
وی همچنین به عنوان مشاور برای کسب و کارهایی کار می کند که فرصت هایی را که بازیافت باتری ماشین های الکتریکی می تواند در آینده به ارمغان بیاورد را بررسی می کند.دانشمندان مؤسسه هلمهولتز در فرایبرگ آلمان در حال تحقیق در مورد راه هایی برای بازیافت باتری های لیتیوم یونی هستند.افزایش هزینه ها و کمبود مواد خام منجر به افزایش علاقه به این رشته شده است.
به گفته فیلیپ باربوکس، استاد شیمی در دانشگاه PSL پاریس، قیمت لیتیوم طی پنج سال گذشته 13 درصد افزایش یافته است.او گفت که لیتیوم تا به حال در مقیاس بزرگ بازیافت نشده است “زیرا سودآور نبود”.
اما به نظر می رسد با توجه به آژانس بین المللی انرژی (IEA) که انتظار می رود تا سال 2030، 350 میلیون خودروی الکتریکی در سراسر جهان در جاده ها تردد کنند، این وضعیت تغییر خواهد کرد.
باربوکس می‌گوید: «در مدت 10 سال، باتری‌های زیادی تولید می‌شود که لیتیوم کاملاً باید بازیافت شود، در غیر این صورت به اندازه کافی وجود نخواهد داشت».
به گفته کارشناسانی که با خبرگزاری فرانسه مصاحبه کرده اند، در تئوری، این فناوری اکنون برای بازیافت تقریباً تمام مواد سازنده باتری های لیتیوم یونی وجود دارد.
گروه آلمانی Aurubis، یکی از بزرگترین تامین کنندگان فلزات غیرآهنی اروپا، ادعا می کند که می تواند حداقل 95 درصد از فلزات تشکیل دهنده “توده سیاه” را در کارخانه آزمایشی که در هامبورگ راه اندازی کرده است، بازیافت کند.
گروه معدنی فرانسوی Eramet، Umicore بلژیکی و مرسدس خودروساز آلمانی نیز سرمایه گذاری های مشابهی را راه اندازی کرده اند.
اکثر این پروژه ها هنوز در مراحل آزمایشی خود هستند.
کن ناگایاما، رئیس توسعه تجاری مواد باتری در Aurubis که در حال حاضر روی فرآیند بازیافت گرافیت کار می کند، گفت: “این یک بازار بزرگ در حال رشد است و ما می خواهیم در آن نقش ایفا کنیم.”
او معتقد است که “عرضه بازار کافی برای توسعه یک کارخانه بازیافت باتری در مقیاس صنعتی در نیمه دوم دهه وجود خواهد داشت”.
سرژ پلیسیه، مدیر تحقیقات دانشگاه گوستاو ایفل در لیون، گفت: از آنجایی که باتری‌ها هفت یا هشت سال عمر می‌کنند، هنوز «باتری‌های کافی در پایان عمرشان» برای تغذیه بازار وجود ندارد.همچنین مدل‌های مختلفی از باتری‌های خودرو وجود دارد که راه‌اندازی یک سیستم بازیافت استاندارد مانند سیستم‌های موجود برای تلفن‌های همراه و لپ‌تاپ‌ها را دشوار می‌کند.
به گفته الکس کینز از سازمان غیردولتی حمل و نقل و محیط زیست، بازار بازیافت باتری خودرو احتمالا تا “اوایل دهه 2030” به پتانسیل کامل خود نخواهد رسید.
سرمایه گذاری مشترک سوئدی و نروژی Northvolt-Hydro که پیشگام در این زمینه است، قصد دارد تا سال 2030 معادل 500000 باتری را بازیافت کند.
بر اساس برآوردهای مشاوران، این تقریباً نیمی از باتری‌هایی است که احتمالاً تا آن زمان برای بازیافت در دسترس خواهند بود.
اتحادیه اروپا می خواهد باتری های جدید تا سال 2031 دارای 16 درصد کبالت بازیافتی و 6 درصد لیتیوم و نیکل بازیافتی باشد.همچنین قصد دارد تا سال 2031 حداقل 70 درصد وزن باتری های قدیمی بازیافت شود.
Vanderbruggen گفت: “اگر آنها اجزای جدیدی مانند گرافیت را بازیابی کنند، می توانند این الزامات را برآورده کنند.”
