આ લેખની સમીક્ષા સાયન્સ એક્સની સંપાદકીય પ્રક્રિયાઓ અને નીતિઓ અનુસાર કરવામાં આવી છે. સંપાદકોએ સામગ્રીની અખંડિતતા સુનિશ્ચિત કરતી વખતે નીચેના ગુણો પર ભાર મૂક્યો છે:
સેલફોન, લેપટોપ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની વધતી જતી સંખ્યામાંથી લિથિયમ-આયન બેટરીનો કચરો એકઠો થઈ રહ્યો છે, પરંતુ રિસાયક્લિંગ વિકલ્પો હજુ પણ મોટાભાગે નિષ્ફળ બેટરીઓને બાળી નાખવા અથવા રાસાયણિક રીતે ઓગાળી નાખવા સુધી મર્યાદિત છે. વર્તમાન પદ્ધતિઓ પર્યાવરણીય સમસ્યાઓ ઊભી કરી શકે છે અને ઔદ્યોગિક સ્તરે આર્થિક રીતે ઉત્પાદન કરવું મુશ્કેલ છે.
પરંપરાગત પ્રક્રિયાઓ કેટલીક બેટરી સામગ્રીને રિસાયકલ કરે છે અને કોસ્ટિક આલ્કલીસ, અકાર્બનિક એસિડ અને જોખમી રસાયણો પર આધાર રાખે છે જે અશુદ્ધિઓનો પરિચય કરાવી શકે છે. મહત્વપૂર્ણ ધાતુઓ કાઢવા માટે જટિલ અલગતા અને અવક્ષેપની પણ જરૂર પડે છે. જોકે, કોબાલ્ટ અને લિથિયમ જેવી ધાતુઓના રિસાયક્લિંગથી પ્રદૂષણ, વિદેશી સ્ત્રોતો પર નિર્ભરતા અને પુરવઠા શૃંખલાઓમાં અવરોધ ઘટાડી શકાય છે.
યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીની ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરીના સંશોધકોએ બેટરીને પ્રવાહી દ્રાવણમાં ઓગાળવાની એક પદ્ધતિમાં પરિપૂર્ણતા મેળવી છે જેથી આ પ્રક્રિયામાં વપરાતા જોખમી રસાયણોનું પ્રમાણ ઓછું થાય. તેમનું સંશોધન એનર્જી સ્ટોરેજ મટિરિયલ્સ જર્નલમાં પ્રકાશિત થયું હતું.
ORNL સંશોધકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ સરળ, અસરકારક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉકેલ અગાઉની પદ્ધતિઓમાં આવતી મોટી અવરોધોને દૂર કરે છે.
વપરાયેલી બેટરીઓને કાર્બનિક સાઇટ્રિક એસિડ (કુદરતી રીતે સાઇટ્રસ ફળોમાં જોવા મળે છે) ના દ્રાવણમાં પલાળવામાં આવે છે જે ઇથિલિન ગ્લાયકોલમાં ઓગળવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે પેઇન્ટ અને કોસ્મેટિક્સ જેવા ગ્રાહક ઉત્પાદનોમાં ઉપયોગમાં લેવાતું એન્ટિફ્રીઝ છે. સાઇટ્રિક એસિડ ટકાઉ સ્ત્રોતોમાંથી આવે છે અને અકાર્બનિક એસિડ કરતાં હેન્ડલ કરવા માટે વધુ સુરક્ષિત છે. આ પર્યાવરણને અનુકૂળ દ્રાવણ બેટરીના હકારાત્મક ચાર્જ ઇલેક્ટ્રોડ, જેને કેથોડ કહેવાય છે, તેમાં ધાતુઓને અલગ કરવા અને રિસાયક્લિંગ કરવા માટે અત્યંત કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા પૂરી પાડે છે.
"કેથોડમાં મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી હોવાથી, તે કોઈપણ બેટરીનો સૌથી મોંઘો ભાગ છે, જે તેની કિંમતના 30 ટકાથી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે," ORNL ના બેટરી સંશોધન જૂથના સભ્ય યાઓકાઈ બાઈએ જણાવ્યું હતું. "અમારો અભિગમ સમય જતાં બેટરી ખર્ચ ઘટાડી શકે છે." આ અભ્યાસ ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરીની બેટરી ઉત્પાદન સુવિધા ખાતે હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો, જે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સૌથી મોટી ઓપન-એર બેટરી સંશોધન અને વિકાસ સુવિધા છે.
ત્યાં વિકસિત પ્રોસેસિંગ ટેકનોલોજી સિસ્ટમમાં અશુદ્ધિઓ દાખલ કર્યા વિના લગભગ 100% કોબાલ્ટ અને લિથિયમને કેથોડમાંથી લીચ કરવાની મંજૂરી આપે છે. તે ધાતુના દ્રાવણને અન્ય અવશેષોથી અસરકારક રીતે અલગ કરવામાં પણ સક્ષમ છે. સૌથી સારી વાત એ છે કે તેનું ગૌણ કાર્ય વધારાના રસાયણો ઉમેર્યા વિના થોડા કલાકોમાં 96% થી વધુ કોબાલ્ટને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાનું છે, જે ઘણીવાર એસિડ સ્તરને સંતુલિત કરવા માટે એક જટિલ મેન્યુઅલ પ્રક્રિયા છે.
"આ પહેલી વાર છે જ્યારે એક સોલ્યુશન સિસ્ટમ લીચિંગ અને પ્રોસેસિંગના કાર્યોને આવરી લે છે," મુખ્ય સંશોધક લુ યુએ જણાવ્યું. "એ શોધવું રસપ્રદ હતું કે કોબાલ્ટ વધુ ખલેલ વિના અવક્ષેપિત થયો અને સ્થાયી થયો. અમને આની અપેક્ષા નહોતી."
વધારાના રસાયણોની જરૂરિયાતને દૂર કરવાથી ખર્ચ ઓછો થાય છે અને બાય-પ્રોડક્ટ્સ અથવા ગૌણ કચરાનું ઉત્પાદન ટાળવામાં આવે છે. "અમે ઉત્સાહિત છીએ કે અમારા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી આ રિસાયક્લિંગ પ્રક્રિયા મહત્વપૂર્ણ બેટરી સામગ્રીના વ્યાપક રિસાયક્લિંગ માટે માર્ગ મોકળો કરી શકે છે," ઓક રિજ નેશનલ લેબોરેટરીના કોર્પોરેટ સંશોધક અને ઇલેક્ટ્રિફિકેશન વિભાગના ડિરેક્ટર ઇલ્યાસ બેલ્હારુઆકે જણાવ્યું હતું.
બાઈએ જણાવ્યું હતું કે સાઇટ્રિક એસિડ અને ઇથિલિન ગ્લાયકોલના લીચિંગ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ પહેલા કરવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ આ પદ્ધતિમાં વધુ એસિડ અને ઓછા તાપમાનનો ઉપયોગ થતો હતો અને તે ઓછી અસરકારક હતી.
"અમને આશ્ચર્ય થયું કે તે દ્રાવણમાંથી કેટલી ઝડપથી બહાર આવ્યું," બાઈએ કહ્યું. "ઓર્ગેનિક એસિડ સાથે તે સામાન્ય રીતે 10 થી 12 કલાક લે છે, પરંતુ આમાં ફક્ત એક કલાક લાગ્યો." અકાર્બનિક એસિડનો ઉપયોગ કરતા પરંપરાગત દ્રાવણ પણ ધીમા હોય છે કારણ કે તેમાં પાણી હોય છે, જેનો ઉત્કલન બિંદુ પ્રતિક્રિયા તાપમાનને મર્યાદિત કરે છે.
વધુ માહિતી: લુ યુ એટ અલ., સરળ કેથોડ રિસાયક્લિંગ માટે કાર્યક્ષમ વિભાજન અને સહ-વરસાદ, ઊર્જા સંગ્રહ સામગ્રી (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
જો તમને કોઈ ટાઇપિંગ ભૂલ, અચોક્કસતાનો સામનો કરવો પડે, અથવા આ પૃષ્ઠ પર સામગ્રી સંપાદિત કરવા માટે વિનંતી સબમિટ કરવા માંગતા હો, તો કૃપા કરીને આ ફોર્મનો ઉપયોગ કરો. સામાન્ય પ્રશ્નો માટે, કૃપા કરીને અમારા સંપર્ક ફોર્મનો ઉપયોગ કરો. સામાન્ય પ્રતિસાદ માટે, નીચે જાહેર ટિપ્પણીઓ વિભાગનો ઉપયોગ કરો (માર્ગદર્શિકાઓનું પાલન કરો).
તમારો પ્રતિસાદ અમારા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. જોકે, સંદેશાઓની સંખ્યા વધુ હોવાથી, અમે વ્યક્તિગત પ્રતિભાવની ગેરંટી આપી શકતા નથી.
તમારા ઇમેઇલ સરનામાંનો ઉપયોગ ફક્ત પ્રાપ્તકર્તાઓને જણાવવા માટે થાય છે કે કોણે ઇમેઇલ મોકલ્યો છે. તમારા સરનામાંનો કે પ્રાપ્તકર્તાના સરનામાંનો ઉપયોગ અન્ય કોઈ હેતુ માટે કરવામાં આવશે નહીં. તમે દાખલ કરેલી માહિતી તમારા ઇમેઇલમાં દેખાશે અને ટેક એક્સપ્લોર દ્વારા કોઈપણ સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવશે નહીં.
આ વેબસાઇટ કૂકીઝનો ઉપયોગ નેવિગેશનને સરળ બનાવવા, અમારી સેવાઓના તમારા ઉપયોગનું વિશ્લેષણ કરવા, જાહેરાત વૈયક્તિકરણ ડેટા એકત્રિત કરવા અને તૃતીય પક્ષો પાસેથી સામગ્રી પ્રદાન કરવા માટે કરે છે. અમારી વેબસાઇટનો ઉપયોગ કરીને, તમે સ્વીકારો છો કે તમે અમારી ગોપનીયતા નીતિ અને ઉપયોગની શરતો વાંચી અને સમજી છે.