Recykling baterii bez toksycznej chemii. Naukowcy odzyskują 95% litu przy użyciu CO₂ i wody
Zużyte baterie litowo-jonowe to jeden z najszybciej narastających wyzwań środowiskowych współczesnego świata. Ich liczba rośnie wraz z rozwojem elektromobilności, magazynów energii i elektroniki użytkowej, a skuteczne metody recyklingu wciąż pozostają w tyle. Przełomową odpowiedź na to wyzwanie zaprezentowali właśnie naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk oraz Instytutu Technologii w Pekinie.
Zespół badawczy opisał nową technikę recyklingu baterii w prestiżowym czasopiśmie Nature Communications. Metoda pozwala odzyskać aż 95% litu z zużytych ogniw, wykorzystując wyłącznie dwutlenek węgla i wodę — bez agresywnych chemikaliów, wysokich temperatur i energochłonnych procesów.
Narastający problem globalnych odpadów bateryjnych
Według prognoz do 2050 roku na świecie może powstać nawet 381 milionów ton zużytych baterii. Obecnie jedynie niewielki ich procent trafia do recyklingu. Reszta zalega na wysypiskach, w magazynach lub… w domowych szufladach.
To poważne zagrożenie środowiskowe. Na składowiskach baterie mogą uwalniać toksyczne metale i związki chemiczne do gleby oraz wód gruntowych. Jednocześnie wydobycie surowców takich jak lit, kobalt czy nikiel wiąże się z wysokim zużyciem wody, degradacją ekosystemów i dużą emisją CO₂.
Jak działa nowa metoda?
Proces opracowany przez chiński zespół składa się z kilku prostych, ale sprytnie połączonych etapów:
- Mechaniczne rozdrobnienie zużytych baterii w wysokoenergetycznym młynie kulowym, bez dodatków chemicznych.
- Kontakt proszku z CO₂ i wodą pod ciśnieniem. Dwutlenek węgla reaguje z wodą, tworząc słaby kwas węglowy.
- Selektywna reakcja z litem obecnym w katodzie baterii. W efekcie powstaje wodorowęglan litu, który można łatwo oddzielić i ponownie wykorzystać.
Cały proces przebiega w warunkach zbliżonych do otoczenia, bez konieczności stosowania silnych kwasów czy zasad, co znacząco ogranicza jego ślad środowiskowy.
„Odpady” stają się katalizatorami
Najciekawszy element technologii pojawia się jednak po odzyskaniu litu. Katody baterii zawierają także kobalt, mangan i nikiel — metale, które w tradycyjnym recyklingu są trudne do odzysku.
W nowej metodzie proces mielenia zmienia ich strukturę molekularną w taki sposób, że pozostałe materiały mogą pełnić rolę katalizatorów m.in. przy produkcji wodoru. Testy wykazały, że uzyskane katalizatory pracują stabilnie przez ponad 200 godzin, co czyni je realnym komponentem przyszłych instalacji.
Trzy korzyści w jednym procesie
Autorzy badań podkreślają, że opracowana technologia łączy w sobie trzy funkcje:
- efektywny odzysk litu,
- wychwytywanie i wykorzystanie CO₂,
- przekształcanie odpadów w użyteczne materiały dla transformacji energetycznej.
To przykład gospodarki o obiegu zamkniętym w praktyce — gdzie problematyczne odpady stają się zasobem wspierającym rozwój niskoemisyjnych technologii.