ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮರುಬಳಕೆಗೆ ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಹಸಿರು ಪರಿಹಾರಗಳು

ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಸೈನ್ಸ್ ಎಕ್ಸ್ ನ ಸಂಪಾದಕೀಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ನೀತಿಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಷಯದ ಸಮಗ್ರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಸಂಪಾದಕರು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಗಳನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳಿದ್ದಾರೆ:
ಸೆಲ್‌ಫೋನ್‌ಗಳು, ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳಿಂದ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ರಾಶಿಯಾಗುತ್ತಿವೆ, ಆದರೆ ಮರುಬಳಕೆ ಆಯ್ಕೆಗಳು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ದಹನ ಅಥವಾ ವಿಫಲ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಕರಗಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿಧಾನಗಳು ಪರಿಸರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ.
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಕೆಲವು ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಾಸ್ಟಿಕ್ ಕ್ಷಾರಗಳು, ಅಜೈವಿಕ ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುವ ಅಪಾಯಕಾರಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ. ನಿರ್ಣಾಯಕ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಮಳೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂನಂತಹ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡುವುದು ಮಾಲಿನ್ಯ, ವಿದೇಶಿ ಮೂಲಗಳ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆ ಮತ್ತು ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಮುಚ್ಚಿಹಾಕುವುದನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಯುಎಸ್ ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯ ಓಕ್ ರಿಡ್ಜ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ದ್ರವ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪರಿಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಅಪಾಯಕಾರಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿದೆ.
ORNL ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಸರಳ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಪರಿಹಾರವು ಹಿಂದಿನ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಎದುರಾಗುವ ಪ್ರಮುಖ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.
ಬಳಸಿದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಬಣ್ಣಗಳು ಮತ್ತು ಸೌಂದರ್ಯವರ್ಧಕಗಳಂತಹ ಗ್ರಾಹಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಆಂಟಿಫ್ರೀಜ್ ಆದ ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕೋಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಸಾವಯವ ಸಿಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ (ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಸಿಟ್ರಸ್ ಹಣ್ಣುಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ) ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ನೆನೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಸುಸ್ಥಿರ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ಆಮ್ಲಗಳಿಗಿಂತ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ. ಈ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಪರಿಹಾರವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಲು ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
"ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಯಾವುದೇ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಅತ್ಯಂತ ದುಬಾರಿ ಭಾಗವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅದರ ವೆಚ್ಚದ ಶೇಕಡಾ 30 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪಾಲನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ" ಎಂದು ORNL ನ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪಿನ ಸದಸ್ಯ ಯೋಕೈ ಬಾಯಿ ಹೇಳಿದರು. "ನಮ್ಮ ವಿಧಾನವು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು." ಈ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಓಕ್ ರಿಡ್ಜ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸೌಲಭ್ಯದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನ ಅತಿದೊಡ್ಡ ತೆರೆದ ಗಾಳಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸೌಲಭ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಅಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸದೆಯೇ ಸುಮಾರು 100% ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನಿಂದ ಸೋರಿಕೆ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಇತರ ಅವಶೇಷಗಳಿಂದ ಲೋಹದ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎಲ್ಲಕ್ಕಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿ, ಇದರ ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಾರ್ಯವೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸದೆಯೇ ಕೆಲವು ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ 96% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅನ್ನು ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು, ಇದು ಆಮ್ಲ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಲು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಕೈಪಿಡಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.
"ಒಂದೇ ದ್ರಾವಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸೋರಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವುದು ಇದೇ ಮೊದಲು" ಎಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಶೋಧಕ ಲು ಯು ಹೇಳಿದರು. "ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಡಚಣೆಯಿಲ್ಲದೆ ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿತ್ತು. ನಾವು ಇದನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿರಲಿಲ್ಲ."
ಹೆಚ್ಚುವರಿ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದರಿಂದ ವೆಚ್ಚ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಪ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಅಥವಾ ದ್ವಿತೀಯಕ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. "ನಮ್ಮ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಈ ಮರುಬಳಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತುಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಮರುಬಳಕೆಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಉತ್ಸುಕರಾಗಿದ್ದೇವೆ" ಎಂದು ಓಕ್ ರಿಡ್ಜ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಕಾರ್ಪೊರೇಟ್ ಸಂಶೋಧಕ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದೀಕರಣ ವಿಭಾಗದ ನಿರ್ದೇಶಕ ಇಲ್ಯಾಸ್ ಬೆಲ್ಹರೌಕ್ ಹೇಳಿದರು.
ಸಿಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕೋಲ್‌ನ ಸೋರಿಕೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಬಾಯಿ ಹೇಳಿದರು, ಆದರೆ ಈ ವಿಧಾನವು ಹೆಚ್ಚು ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಬಳಸಿತು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.
"ಅದು ದ್ರಾವಣದಿಂದ ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ಹೊರಬಂದಿತು ಎಂದು ನಮಗೆ ಆಶ್ಚರ್ಯವಾಯಿತು" ಎಂದು ಬಾಯಿ ಹೇಳಿದರು. "ಸಾವಯವ ಆಮ್ಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 10 ರಿಂದ 12 ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಕೇವಲ ಒಂದು ಗಂಟೆ ಮಾತ್ರ ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿತು." ಅಜೈವಿಕ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ದ್ರಾವಣಗಳು ಸಹ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅದರ ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದುವು ಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿ: ಲು ಯು ಮತ್ತು ಇತರರು, ಸರಳೀಕೃತ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮರುಬಳಕೆಗಾಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಹ-ಮಳೆ, ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
ನೀವು ಮುದ್ರಣದೋಷ, ನಿಖರತೆಯಲ್ಲಿ ದೋಷವನ್ನು ಎದುರಿಸಿದರೆ, ಅಥವಾ ಈ ಪುಟದಲ್ಲಿ ವಿಷಯವನ್ನು ಸಂಪಾದಿಸಲು ವಿನಂತಿಯನ್ನು ಸಲ್ಲಿಸಲು ಬಯಸಿದರೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ಈ ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ನಮ್ಮ ಸಂಪರ್ಕ ಫಾರ್ಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ, ಕೆಳಗಿನ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಕಾಮೆಂಟ್‌ಗಳ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಬಳಸಿ (ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ).
ನಿಮ್ಮ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನಮಗೆ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂದೇಶಗಳ ಕಾರಣ, ನಾವು ವೈಯಕ್ತಿಕಗೊಳಿಸಿದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಖಾತರಿಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ನಿಮ್ಮ ಇಮೇಲ್ ವಿಳಾಸವನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವವರಿಗೆ ಇಮೇಲ್ ಕಳುಹಿಸಿದವರು ಯಾರು ಎಂದು ತಿಳಿಸಲು ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಮ್ಮ ವಿಳಾಸ ಅಥವಾ ಸ್ವೀಕರಿಸುವವರ ವಿಳಾಸವನ್ನು ಬೇರೆ ಯಾವುದೇ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನೀವು ನಮೂದಿಸುವ ಮಾಹಿತಿಯು ನಿಮ್ಮ ಇಮೇಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟೆಕ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರ್ ಯಾವುದೇ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ಈ ವೆಬ್‌ಸೈಟ್ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಅನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು, ನಮ್ಮ ಸೇವೆಗಳ ನಿಮ್ಮ ಬಳಕೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು, ಜಾಹೀರಾತು ವೈಯಕ್ತೀಕರಣ ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಿಂದ ವಿಷಯವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಕುಕೀಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ವೆಬ್‌ಸೈಟ್ ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ನೀವು ನಮ್ಮ ಗೌಪ್ಯತಾ ನೀತಿ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಓದಿದ್ದೀರಿ ಮತ್ತು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡಿದ್ದೀರಿ ಎಂದು ನೀವು ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೀರಿ.

 


ಪೋಸ್ಟ್ ಸಮಯ: ಡಿಸೆಂಬರ್-01-2023