'กาว' ใหม่อาจทำให้การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีราคาถูกลงและเป็นพิษน้อยลง - Forbes

การรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถือเป็นลำดับความสำคัญเร่งด่วน เนื่องจากปริมาณโลหะราคาแพงทั่วโลก เช่น ลิเธียม นิกเกิล และโคบอลต์มีจำนวนจำกัด แต่มีข้อเสีย: เทคนิคปัจจุบัน เช่น การเผาแบบควบคุมสามารถปล่อยสารเคมีที่เป็นพิษได้

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์จาก Lawrence Berkeley National Laboratory กล่าวว่าพวกเขาพบวิธีแก้ปัญหาแล้ว นั่นคือวัสดุใหม่ที่อนุญาตให้นำเซลล์ลิเธียมไอออนเก่ามารีไซเคิลได้ด้วยน้ำเพียงอย่างเดียว และในไม่ช้าอาจทำให้การรีไซเคิลแบตเตอรี่มีราคาถูกลงและปลอดภัยขึ้น

เซลล์แบตเตอรี่ใช้สารประสานที่มีลักษณะคล้ายกาวเพื่อยึดแคโทดที่มีประจุบวกและแอโนดที่มีประจุลบ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ส่งกระแสไฟฟ้าเข้าด้วยกัน วัสดุของ Lawrence Berkeley เป็นสารยึดเกาะแบบ “ออกเร็ว” ที่ทำจากโพลิเมอร์ที่มีอยู่ทั่วไป 2 ชนิด ซึ่งจะละลายเมื่อใส่ในน้ำอัลคาไลน์อุณหภูมิห้องที่มีโซเดียมไฮดรอกไซด์ นักวิจัยกล่าวว่าสามารถกรองโลหะของแบตเตอรี่ออกจากสารละลายและผึ่งลมให้แห้ง ไม่มีการเผาไหม้และไม่ปล่อยสารพิษ

การวิจัยกำลังเข้าสู่การทดสอบเชิงพาณิชย์กับ Onto Technologies ซึ่งเป็นการเริ่มต้นการรีไซเคิลในเมือง Bend รัฐ Oregon หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี วัสดุประสานชนิดใหม่อาจเริ่มใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้ภายใน “สองถึงห้าปี” Gao Liu นักวิทยาศาสตร์อาวุโสแห่งห้องทดลอง Berkeley กล่าวกับ Forbes

บริษัทต่างๆ รวมถึง Redwood Materials นำโดย JB Straubel ผู้ร่วมก่อตั้งของ Tesla และ Li-Cycle ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองโตรอนโต กำลังระดมเงินหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อสร้างโรงงานรีไซเคิลขนาดใหญ่ทั่วอเมริกาเหนือ ซึ่งพวกเขาหวังว่าสักวันหนึ่งพวกเขาจะวางตำแหน่งให้พวกเขาเป็นซัพพลายเออร์หลักของสินค้าโภคภัณฑ์ โลหะ ไฟฟ้า แบตเตอรี่รถยนต์ต้องการมากที่สุด นั่นน่าจะเป็นเรื่องสำคัญเนื่องจากโรงงานแบตเตอรี่ใหม่หลายสิบแห่งที่วางแผนโดยบริษัทต่างๆ เช่น General Motors, Ford, Tesla, Toyota, Hyundai และ Panasonic จะเปิดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

Liu กล่าวว่า: หากคุณดูปริมาณการผลิตลิเธียมไอออนทางออนไลน์ในทศวรรษหน้า จะมีการเติบโตประมาณ 30% ต่อปี

“ดังนั้น แบตเตอรี่ (จำนวน) ที่เราต้องรีไซเคิลใน 10 ปี จะเป็นธุรกิจที่กำลังเติบโต”

แม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะดีเยี่ยมสำหรับการกำจัดไอเสียของท่อไอเสียและการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น แต่แบตเตอรี่เหล่านั้นจะสกปรกเมื่อถูกเผาไหม้ ตัวอย่างเช่น หากแบตเตอรี่ของเทสลาติดไฟ มันจะปล่อยสารพิษที่เป็นอันตรายและสารโพลีฟลูออโรอัลคิลหรือสารเคมี PFAS ซึ่งเชื่อมโยงกับปัญหาสุขภาพของมนุษย์

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สารยึดเกาะของ Lawrence Berkeley Lab ไม่มีสารเคมี PFAS

“การประดิษฐ์สารยึดเกาะโดยไม่ใช้ (สารเคมี PFAS) เป็นเรื่องยาก แต่ก็มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับอนาคต” Steve Sloop CEO ของ OnTo กล่าวในแถลงการณ์ทางอีเมล “ลูกค้าไม่ต้องการใช้เนื่องจากความเชื่อมโยงที่เกิดขึ้นกับปัญหาสุขภาพ และฉันคิดว่าในไม่ช้าหน่วยงานกำกับดูแลจะเห็นพ้องกันว่าเราไม่สามารถใช้สารเคมีเหล่านี้ต่อไปได้”

Lawrence Berkeley กล่าวว่าสารยึดเกาะมีราคาประมาณ 1 ใน 10 ของราคาสารยึดเกาะเชิงพาณิชย์ที่ใช้บ่อยที่สุด 2 ชนิด และนอกเหนือจากแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าแล้ว ทีมงานที่สร้างวัสดุดังกล่าวเชื่อว่าสามารถใช้กับแบตเตอรี่ได้ทุกขนาด ตั้งแต่แบตเตอรี่ในโทรศัพท์มือถือไปจนถึงแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ที่ระบบสาธารณูปโภคใช้ในการเก็บไฟฟ้า

ที่มา：ข่าวแบตเตอรี่