Винена киселина може да помогне за рециклирането на метали от батерии

Винена киселина може да помогне за рециклирането на метали от батерии, пише сайтът Techxplore.com.
Кобалтът и никелът са важни компоненти за батерии, суперсплави и катализатори, използвани в технологии, вариращи от смартфони до реактивни двигатели. Но когато става въпрос за рециклиране, те са известни с това, че са изключително трудни за разделяне, тъй като химически са почти идентични.
За да реши този проблем, екип, ръководен от учени от Университета „Джонс Хопкинс“ в САЩ, разработи по-екологичен и по-евтин начин за извличане на тези елементи, използващ грозде.
Търсенето на кобалт и на никел нараства, което излага света на риск от недостиг и скок на цените. Макар рециклирането да е очевидното решение за осигуряване на достатъчно количества от тези метали, настоящите методи са скъпи, разчитат на агресивни химикали и включват множество сложни етапи.
Новият подход се основава на електролиза, която използва електричество за извличане на метали от течен разтвор и нанасянето им върху повърхност, подобно на процеса, при който бижутата се покриват със злато и сребро. Въпреки това, има проблем с кобалта и никела. Те са склонни да се наслагват едновременно, тъй като реагират по подобен начин на електрическия ток.
Учените решават, че могат да използват биокиселина, за да ги разделят, тъй като е известно, че тя свързва металните йони по различен начин. Екипът трябва само да намери най-подходящата киселина и проверява 13 различни варианта, подробно описани в статия, публикувана в изданието Science Advances.
Изследователите тестват различни органични киселини, за да видят коя от тях може най-добре да разграничи двата метала. Те откриват, че винената киселина, съдържаща се в гроздето, е най-ефективна при свързването с никеловите йони и отделянето им от кобалта.
За да потвърдят своите открития, изследователите провеждат компютърни симулации, за да видят как молекулите взаимодействат на атомно ниво. Моделите показват, че винената киселина се свързва по-силно с никеловите йони, задържайки ги в разтвора, докато кобалтът може да бъде извлечен пръв.
Когато за първи път тестват процеса с малка партида, изследователите извличат 99,1% от кобалта. След това, в по-голяма система с непрекъснат поток, те извличат 95,1% от кобалта и 96,5% от никела.
„Като предлага рентабилна и устойчива алтернатива, тази разработка предлага универсална стратегия за разделяне на метали, помагайки за възстановяването на ресурси и кръговата икономика“, пишат авторите на проучването в статията си.
Изследователите сега тестват процеса върху реални отпадъци от батерии и предполагат, че подходът може да бъде адаптиран за разделяне и на други метали.