Lityum Pillerinin geri dönüşümünde bilimde çığır açacak bir gelişme yaşandı. Günümüzde lityum pillerin üretiminde doğada az bulunan ve maliyeti yüksek bir metal olan kobalt kullanıyor ve maalesef kobalt'ın üretim süreçleri doğaya zarar veriyor. Kobalt katota karşı yeşil kimya anlayışına dayanarak alternatiflerden biri ise lityum iyon fosfat pillerdir. Yeni bilimsel gelişmeler sayesinde, bu piller kullanıldıktan sonrasında minik bir elektrik akım enerjisi yaklaşımıyla, geri dönüştürülebiliyor. San Diego Kaliforniya Üniversitesi’nden nanoteknoloji mühendislerinin yürüttüğü bir araştırmada, katodu lityum demir fosfattan meydana getirilen pillerin geri dönüşümüne odaklanıldı. Nikel ve kobalt şeklinde ağır metallerin kullanımından kaçınılırsa, bataryaların doğadan bozulması ve maden bölgelerindeki su kaynaklarının kirlenmesi ve maden işçilerinin ağır metal teması engellenebilir. Biliyoruz ki bir kimyasal öldürmez onun yanlış dozu ve maruziyeti öldürür.
Geri Dönüşümle Lityum Demir Fosfat Pil İlk Haline Dönüyor
Kobalt kaynaklı oluşan sorunlarını dikkate alan IBM ve Tesla yani hepimizin bildiği üzere teknoloji devleri alternatif pil tasarımlarına yöneliyor. Yeni gelişmeye başlayan bu geri dönüşüm araştırmaları, Lityum demir fosfat bataryaların kötüleşen performansının gerisinde yatan mekanizmalara odaklanıyor. Piller fazlaca kullanıldığında, katotta lityum iyonların kaybolmasından dolayı birtakım boşluklar oluşuyor ve bununla beraber demir ile lityum iyonlarının kristal yapıdaki bölgeleri de takas ediliyor.
İşte bu sebep ile lityum iyonları tuzağa düşerek, pil süresince dönüşümleri engelleniyor. Bilim insanları, piyasadan lityum demir fosfat pil hücreleri biriktirerek onları yarı kapasiteye kadar boşalttı. Araştırmanın sonraki ilerleyen basamaklarında pillerin içerisindeki tozu, lityum tuzu ve sitrik asitten oluşan çözeltiye soktu. Pilleri durulamadan ilkin kuruttu ve sonrasında 60 ila 80 °C sıcaklıklarda kuruttu. Sonra bu tozu yeni katotlara doldurdu ve sonrasında saat pili ve yassı batarya olarak kontrol etti. Araştırmacılar pilin yine başlangıç performansına geri döndüğünü gözlemledi. Bilim insanları yeni bir geri dönüşüm tekniğiyle bir takım işlem basamakları sonrasında bir lityum demir fosfat katodunun elektron mikroskobu görüntüsü Panpan Xu / Joule Bu yeni geri dönüşüm tekniği; pilin lityum iyon stoğunu yenilemekle kalmadı bununla birlikte lityum ve demir iyonlarının tekrar özgün konumlarına dönmelerine destek oluyor. Sitrik asitin ilave edilmesi, demir iyonlarını elektronlarla besleyerek, olumlu yönde yükü azaltarak onları eski konumlarına itiyor. Böylece pilde lityum iyonları tekrar salınabiliyor ve bataryada tekrar çevrime giriyor. Araştırmacılara göre, bu teknik günümüzde kullanılan yaklaşımlardan - daha azca enerji tüketerek çevreye daha azca sera gazı salıyor. Her ne kadar bu görkemli bir başlangıç olsa da, araştırmacılar bataryaların toplanması ve taşınmasında gerçekleşen süreçlerin daha çok incelemesini gerekliliğini savunmaktadır.
0 Yorumlar