Recupero rivoluzionario del litio: processo ecologico a microonde dai rifiuti delle batterie

RomeRicercatori dell'Università Rice, guidati da Pulickel Ajayan, hanno scoperto un metodo innovativo per recuperare il litio dalle batterie agli ioni di litio esauste. Questa tecnica è più veloce, pulita e ecologica rispetto alle attuali. Utilizzando radiazioni a microonde e un liquido biodegradabile, sono riusciti a recuperare fino al 50% del litio in soli 30 secondi.

L'importanza del litio per la produzione di batterie utilizzate in smartphone, laptop e auto elettriche è fondamentale. L'aumento del numero di veicoli elettrici e gli sforzi per ridurre le emissioni hanno incrementato la domanda di litio. Nel 2023, il mercato globale delle batterie al litio ha superato i 65 miliardi di dollari e si prevede una crescita del oltre 23% nei prossimi otto anni. Questa crescita mette sotto pressione le catene di fornitura del litio, rendendo essenziali metodi di riciclo efficienti.

I metodi tradizionali di riciclaggio non sono efficaci e danneggiano l'ambiente. Utilizzano acidi forti e molta energia, recuperando meno del 5% del litio. Nuove soluzioni ecologiche come i solventi eutettici profondi (DES) incontrano anch'esse difficoltà in termini di efficienza e costi.

Ricercatori dell'Università di Rice hanno sviluppato un metodo innovativo utilizzando cloruro di colina e glicole etilenico come solvente eutettico profondo (DES). Ecco alcune scoperte significative del loro studio:

• La radiazione a microonde accelera il processo di recupero.
• Permette di ottenere un recupero selettivo del litio in soli 30 secondi.
• Il riscaldamento con bagno d'olio richiede 12 ore per raggiungere lo stesso tasso di recupero.
• Il metodo a microonde raggiunge l'87% di recupero del litio in 15 minuti.
• Con le microonde, la stabilità del solvente è migliore grazie ai cicli di riscaldamento più brevi.

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Sohini Bhattacharyya, ricercatore post-dottorato e uno degli autori principali, ha spiegato l'importanza di riciclare le batterie agli ioni di litio (LIB) per recuperare metalli chiave come litio, cobalto e nichel. I metodi di riciclo attuali tendono a recuperare il litio per ultimo, causando contaminazioni e perdite. Il nuovo metodo basato su microonde si concentra invece sul recupero prioritario del litio, rendendo il processo più efficace ed efficiente.

Salma Alhashim, una delle autrici principali, ha spiegato che il cloruro di colina nella soluzione DES assorbe le microonde e preferisce il litio ad altri metalli come cobalto e nichel. Questo metodo è circa 100 volte più rapido rispetto ai metodi tradizionali e impedisce anche la degradazione del DES, fenomeno che normalmente avviene con procedure di riscaldamento prolungate come i bagni d'olio.

Questo nuovo metodo potrebbe rivoluzionare il riciclo delle batterie al litio, rendendolo più economico e ecocompatibile. Permette di recuperare una maggiore quantità di materiali e minimizza l'impatto ambientale. I ricercatori ritengono che l'uso di questo metodo di riciclo basato su DES su larga scala possa migliorare significativamente il settore.

Questa scoperta dimostra che in futuro sarà possibile recuperare il litio dalle batterie usate in modo più rapido, pulito ed efficiente. Soddisfa la crescente domanda di litio e risolve i problemi ambientali legati ai metodi di riciclaggio attuali. Lo studio, pubblicato su Advanced Functional Materials, rappresenta un passo significativo verso la tecnologia sostenibile.