Eski pillerden lityum elde etmek mümkün

Her gün kullandığımız aygıtların vazgeçilmezi olan lityum-iyon pillerinin hammaddesi git gide azalıyor. Bilhassa de olmazsa olmaz olan lityum, dünya genelinde gittikçe daha fazla talep görüyor ve pahalanıyor. Günümüzde kullanılmış pillerden bilhassa nikel, kobalt, bakır, alüminyum ve çelik geri kazanılıyor ve yine bedellendiriliyor. Ama lityumun geri kazanılması güç ve masraflı. Formüllerin birçoğu çok fazla güç gerektirdiği üzere çoklukla ziyanlı yan eserler de bırakıyorlar.

Yeni bir formül daha hesaplı ve daha az güçle etrafa hassas bir geri dönüşüm sağlıyor. Geri dönüşüm, pillerin, bilyeli bir değirmende kolay bir biçimde öğütülmesiyle başlıyor. Bu halde pildeki lityum bileşikleri, katotta bulunan alüminyum ile daha fazla temas ediyor. Katotta toplayıcı olarak kullanılan bu materyal indirgeyici husus vazifesini görüyor. Alüminyum, lityum kobalt oksit, lityum manganez oksit, ile lityum demir fosfor oksit ve kobalt, manganez ve nikel ile lityum oksit dahil olmak üzere pil katodu yaygın lityum bileşikleriyle tepkiye giriyor. Üç saatlik öğütmenin sonunda, lityum oksit ve alüminyum oksitten oluşan metalik bir bileşimin karışımı ortaya çıkıyor. Demir yahut kobalt üzere manyetik metaller, bir mıknatıs yardımıyla temizleniyor.

Bundan sonra ise bu karışım suda çözülüyor süzülüyor ve buharlaştırılarak yine kristalleştiriliyor. Bu halde hammadde olarak istenen lityum karbonatı ve bir lityum alüminyum hidroksihidratı (LACCH) oluşuyor. Çabucak akabinde gerçekleştirilen temizlikle bu kristalleşmiş toz, yaklaşık olarak 350 derece ısıtılır. Bu formda LACCH lityum karbonat ve alüminyum karbonat olarak tepkiyor. Suda yine çözüldüğünde, yalnızca lityum karbonat çözünürken alüminyum karbonat katı kalıyor ve süzülebiliyor. Bu adımlardan sonra geriye yalnızca saf lityum karbonat yani yeni lityum iyon akülerin üretimi için gereken temel husus kalıyor.

ÇEVREYE DUYARLI

Testler bu mekanik/kimyasal yolla, lityum iyon pillerindeki lityumun yüzde 55/76’sının geri dönüştürebilir olduğunu göstermiş. Ve halihazırdaki tekniklerin tersine, ne asit ne de öteki diğer kimyasallar ve çok yüksek sıcaklıklar gerekiyor. Tüm bunlar ise tekniği etrafa hassas ve güç tasarruflu hale getiriyor. Bilim beşerlerine nazaran yeni sistem, lityum iyon pillerinin gelecekte çok daha kolay ve hesaplı bir halde geri dönüştürmenin yollarını açmış oldu.

Universal and efficient extraction of lithium for lithium-ion battery recycling using mechanochemistry, Communications Chemistry, 28.03.2023.