Un acid din struguri ar putea ajuta la reciclarea metalelor din baterii

Un acid din struguri ar putea ajuta la reciclarea metalelor din baterii. Cobaltul și nichelul sunt componente esențiale pentru baterii, superaliaje și catalizatori, fiind utilizate în tehnologii care variază de la smartphone-uri până la motoare de avion. Totuși, atunci când vine vorba de reciclare, cele două metale sunt extrem de dificil de separat, deoarece au proprietăți chimice aproape identice.

Pentru a rezolva problema întâmpinată la reciclarea metalelor din baterii, o echipă de cercetători de la Universitatea Johns Hopkins (SUA) a dezvoltat o metodă mai curată și mai ieftină de extragere a acestor elemente, iar strugurii au un rol surprinzător în acest proces.

• Astronomii au descoperit sursa celei mai strălucitoare explozii radio detectate vreodată în Univers
• O teorie faimoasă a lui Erwin Schrödinger, finalizată după mai bine de 100 de ani

Cererea globală pentru cobalt și nichel este în continuă creștere, ceea ce ridică riscul apariției unor penurii și al scumpirii acestor materiale. Deși reciclarea pare soluția evidentă pentru a asigura resurse suficiente, metodele actuale sunt costisitoare, folosesc substanțe chimice agresive și implică mai multe etape tehnice complicate.

O nouă metodă pentru reciclarea metalelor din baterii are la bază struguri

Noua metodă se bazează pe un proces numit extragere electrolitică (electrowinning), care utilizează electricitatea pentru a extrage metale dintr-o soluție lichidă și a le depune pe o suprafață, într-un mod similar cu placarea bijuteriilor cu aur sau argint. În cazul cobaltului și nichelului apare însă o dificultate: ambele metale tind să se depună simultan, deoarece reacționează aproape identic la curentul electric.

Pentru a depăși acest obstacol, cercetătorii au presupus că un bioacid ar putea ajuta la separarea lor, deoarece astfel de compuși se leagă diferit de ionii metalici. Echipa trebuia însă să identifice acidul cel mai potrivit. În acest scop, oamenii de știință au analizat 13 variante diferite, după cum au descris într-un studiu publicat în revista Science Advances.

Ei au testat mai mulți acizi organici obținuți din surse biologice pentru a vedea care poate face cel mai bine diferența între cele două metale. Rezultatele au arătat că acidul tartric, un compus natural prezent în struguri, este cel mai eficient în a se lega de ionii de nichel și a-i separa de cobalt.

Rezultate foarte încurajatoare

Pentru a confirma descoperirea, cercetătorii au realizat simulări pe calculator pentru a observa modul în care moleculele interacționează la nivel atomic. Modelele au arătat că acidul tartric se leagă mai puternic de ionii de nichel, menținându-i în soluție, în timp ce cobaltul poate fi recuperat primul. Într-un test inițial realizat la scară mică, echipa a reușit să extragă 99,1% din cobalt. Ulterior, într-un sistem mai mare, cu flux continuu, cercetătorii au recuperat 95,1% din cobalt și 96,5% din nichel, relatează TechXplore.

„Prin oferirea unei alternative scalabile, rentabile și sustenabile, această lucrare stabilește o strategie universală pentru separarea metalelor de tranziție critice, abordând un blocaj major în recuperarea resurselor și în eforturile economiei circulare”, au scris autorii studiului.

Cercetătorii testează acum metoda pe deșeuri reale provenite din baterii și consideră că aceeași abordare ar putea fi adaptată și pentru separarea altor metale esențiale.

Vă recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință au cultivat cu succes o legumă foarte populară în praf de pe Lună

Poate fi readus la viață un creier crioconservat? Iată ce au arătat noi experimente!

Oamenii de știință ar fi descoperit un mineral complet nou pe Marte

Companiile producătoare de ciocolată ar putea în curând să folosească cacao crescută în laborator