L'aumento dell'uso di batterie agli ioni di litio in veicoli elettrici e dispositivi elettronici ha spinto la ricerca verso metodi di riciclo più efficaci. Le tecniche tradizionali si basano spesso su lisciviazione acida, consumo energetico elevato e produzione di acque reflue. Un gruppo della Rice University ha sviluppato un approccio alternativo pubblicato su Advanced Materials.
Il metodo FJH-ClO (flash Joule heating-chlorination and oxidation) sostituisce trattamenti chimici lunghi con due brevi esplosioni di calore in presenza di gas controllati. Nel primo passaggio si usa cloro per rompere i composti che legano il litio e i metalli di transizione; nel secondo si riscalda in aria, ottenendo ossidi dei metalli che si separano facilmente. Poiché il litio non forma ossidi con la stessa facilità, rimane come cloruro e si rimuove con acqua.
I test di laboratorio mostrano che il processo può recuperare quasi tutti i materiali preziosi con elevata purezza. Analisi preliminari indicano un consumo energetico circa la metà rispetto ai metodi esistenti, l'uso del 95% in meno di sostanze chimiche e costi significativamente inferiori. I ricercatori sottolineano che FJH-ClO riduce energia, prodotti chimici e acque reflue, evitando gli acidi aggressivi del riciclo convenzionale.
Il team ha dimostrato il processo a livello di laboratorio e intende portarlo a scala commerciale tramite la startup Flash Metals USA, una divisione di Metallium Ltd. Il lavoro ha ricevuto sostegno dalla Defense Advanced Research Projects Agency, dall'Air Force Office of Scientific Research e dallo US Army Corps of Engineers.
- Materiali recuperati: litio, cobalto, grafite
Parole difficili
- lisciviazione — uso di liquidi per estrarre materiali da un solido
- ossido — composto formato da un elemento e ossigenoossidi
- cloruro — sale o composto che contiene l'elemento cloro
- metallo — elemento con proprietà come conducibilità elettricametalli di transizione
- acqua — acqua usata che contiene rifiuti e impuritàacque reflue
- purezza — grado di assenza di impurità in un materiale
- consumo — quantità di energia usata in un processoconsumo energetico
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Domande di discussione
- Quali sono, secondo te, le principali sfide per portare questo processo da laboratorio a scala commerciale?
- In che modo la riduzione di sostanze chimiche e di acque reflue può influire sull'ambiente e sui costi industriali?
- Tra i materiali recuperati (litio, cobalto, grafite), quale pensi sia il più importante per l'economia e perché?
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