Geleneksel lityum iyon pil geri dönüşümü genellikle kuvvetli asitler, yüksek enerji tüketimi ve atık su üretimi ile ilişkilendiriliyor. Rice University ekibi, bu sorunları azaltmak amacıyla flash Joule ısıtma‑klorinasyon ve oksidasyon (FJH‑ClO) adlı iki aşamalı bir yaklaşım geliştirdi ve bulgularını Advanced Materials dergisinde yayımladı.
Yöntem kısa ısı darbeleri (flash Joule ısıtma) ve kontrollü gaz kullanımına dayanıyor. İlk aşamada malzeme klor gazı eşliğinde kısa süre ısıtılıyor; bu işlem, lityumu ve geçiş metalleri bağlayan bileşikleri parçalayacak şekilde tasarlanmış. İkinci aşamada kısa hava ısıtması yapılınca çoğu metal oksitleniyor; lityum ise daha az oksit oluşturduğu için klorür halinde kalıyor ve su ile giderilebiliyor. Bu ayrışma lityumun diğer metallerden ayrılmasını kolaylaştırıyor.
Denemelerde lityum, kobalt ve grafit gibi değerli bileşenler yüksek saflıkta geri kazanıldı. Erken analizler sürecin mevcut yöntemlere göre yaklaşık yarı enerji gerektirebileceğini, yüzde 95 daha az kimyasal kullanabileceğini ve maliyetleri önemli ölçüde düşürebileceğini gösteriyor. Araştırmacılar yöntemin atık su miktarını azalttığını ve güçlü asit kullanımından kaçındığını belirtiyor. James Tour, FJH‑ClO’yu değerli malzemeleri zarar vermeden ve çevreye zarar vermeden hızla ve hassas biçimde çıkarmanın bir yolu olarak nitelendiriyor.
Çalışmanın baş yazarı Shichen Xu yöntemin hem bilimsel hem de pratik açıdan yararlı olduğunu vurguladı. Süreç laboratuvar ölçeğinde kanıtlandı ve ekip yöntemi Flash Metals USA adlı girişimleri üzerinden ölçeklendirmeyi planlıyor; bu şirket Metallium Ltd. bağlı bir birim olarak geçiyor. Araştırma Defense Advanced Research Projects Agency, Air Force Office of Scientific Research ve US Army Corps of Engineers tarafından desteklendi.
- Avantajlar: asit kullanılmaması.
- Daha az kimyasal ve daha düşük enerji gereksinimi.
- Yüksek saflıkta lityum, kobalt, grafit geri kazanımı.
Zor kelimeler
- geri dönüşüm — kullanılmış ürünlerden yeniden malzeme elde etme sürecigeri dönüşümü
- klorinasyon — maddenin klor gazı ile kimyasal işleme tutulması
- oksidasyon — bir maddenin oksijenle veya elektron kaybıyla reaksiyonu
- ayrışma — karışık bir maddeden bileşenlerin birbirinden ayrılması durumu
- klorür — klor ile oluşan iyonik tuz veya bileşik
- ölçeklendirmek — bir süreci daha büyük üretime veya uygulamaya uyarlamakölçeklendirmeyi
- atık su — kullanım veya üretim sonrası kirlenmiş su
İpucu: Türkçe metni okurken veya ses kaydını dinlerken, vurgulanan kelimelerin üzerine gel, odaklan ya da dokun; anında kısa tanımlar görünür.
Tartışma soruları
- Yeni yöntemin güçlü asit kullanımını ve atık su miktarını azaltması çevre açısından neden önemli olabilir?
- Flash Metals USA üzerinden yöntemi ölçeklendirme planı hangi pratik zorlukları veya faydaları beraberinde getirebilir?
- Bu süreç lityum, kobalt ve grafit gibi maddelerin geri kazanımında maliyetleri düşürürse hangi ekonomik etkiler olabilir?
İlgili makaleler
Afrika bağırsak mikrobiyomunda binlerce yeni mikroorganizma bulundu
Güney Afrika öncülüğündeki araştırma, Afrika bağırsak mikrobiyomunda daha önce kaydedilmemiş binlerce bakteri ve virüs tespit etti. Çalışma HIV ile ilişki ve kırsal–kentsel farklılıklar gibi önemli bulgular ortaya koydu.
Lesitin ve Arap sakızı tilapiayı soğuğa karşı güçlendiriyor
Araştırmacılar lesitin ve Arap sakızını tilapia yemine ekleyerek soğuk stresine karşı balıkların büyüme, hayatta kalma ve antioksidan tepkilerinde iyileşme olduğunu buldu. Çalışma özellikle daha soğuk bölgelerdeki çiftliklere pratik çözüm sunabilir.
Wombatların küp dışkısı iletişim aracı olabilir
Georgia Üniversitesi öncülüğündeki ve Journal of Zoology'de yayımlanan çalışma, wombatların kare biçimli dışkılarını bilgi iletimi için kullanıp kullanmadığını araştırdı. Kimyasal analizler bireylere özgü karışımlar ve davranış değişiklikleri gösterdi.