૧. લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટના રિસાયક્લિંગ પછી પ્રદૂષણની સમસ્યાઓ
પાવર બેટરી રિસાયક્લિંગ બજાર ખૂબ મોટું છે, અને સંબંધિત સંશોધન સંસ્થાઓ અનુસાર, ચીનનો નિવૃત્ત પાવર બેટરી સંચયિત કુલ 2025 સુધીમાં 137.4MWh સુધી પહોંચવાની ધારણા છે.
લેવું લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીઉદાહરણ તરીકે, સંબંધિત નિવૃત્ત પાવર બેટરીઓના રિસાયક્લિંગ અને ઉપયોગ માટે મુખ્યત્વે બે રીતો છે: એક કાસ્કેડ ઉપયોગ છે, અને બીજો ડિસમન્ટલિંગ અને રિસાયક્લિંગ છે.
કાસ્કેડ ઉપયોગ એટલે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ પાવર બેટરીનો ઉપયોગ જેમાં ડિસએસેમ્બલી અને રિકોમ્બિનેશન પછી 30% થી 80% ની વચ્ચે બાકી રહે છે, અને તેમને ઊર્જા સંગ્રહ જેવા ઓછી ઊર્જા ઘનતાવાળા ક્ષેત્રોમાં લાગુ કરવાનો.
નામ સૂચવે છે તેમ, ડિસમન્ટલિંગ અને રિસાયક્લિંગનો અર્થ લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ પાવર બેટરીને જ્યારે બાકીની ક્ષમતા 30% કરતા ઓછી હોય ત્યારે તેને ડિસમન્ટ કરવાનો અને પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડમાં લિથિયમ, ફોસ્ફરસ અને આયર્ન જેવા કાચા માલની પુનઃપ્રાપ્તિનો થાય છે.
લિથિયમ-આયન બેટરીઓનું વિસર્જન અને રિસાયક્લિંગ પર્યાવરણને સુરક્ષિત રાખવા માટે નવા કાચા માલના ખાણકામને ઘટાડી શકે છે અને તેનું આર્થિક મૂલ્ય પણ ખૂબ જ વધારે છે, જેનાથી ખાણકામ ખર્ચ, ઉત્પાદન ખર્ચ, શ્રમ ખર્ચ અને ઉત્પાદન લાઇન લેઆઉટ ખર્ચમાં ઘણો ઘટાડો થાય છે.
લિથિયમ-આયન બેટરીને તોડી પાડવા અને રિસાયક્લિંગનું ધ્યાન મુખ્યત્વે નીચેના પગલાંઓ પર કેન્દ્રિત છે: પ્રથમ, કચરો લિથિયમ બેટરી એકત્રિત કરો અને તેનું વર્ગીકરણ કરો, પછી બેટરીઓને તોડી નાખો, અને અંતે ધાતુઓને અલગ કરો અને શુદ્ધ કરો. ઓપરેશન પછી, પુનઃપ્રાપ્ત ધાતુઓ અને સામગ્રીનો ઉપયોગ નવી બેટરી અથવા અન્ય ઉત્પાદનોના ઉત્પાદન માટે કરી શકાય છે, જેનાથી ખર્ચમાં ઘણી બચત થાય છે.
જોકે, હવે બેટરી રિસાયક્લિંગ કંપનીઓના જૂથ, જેમ કે નિંગડે ટાઇમ્સ હોલ્ડિંગ કંપની લિમિટેડની પેટાકંપની ગુઆંગડોંગ બાંગપુ સર્ક્યુલર ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ, બધાને એક કાંટાળા મુદ્દાનો સામનો કરવો પડી રહ્યો છે: બેટરી રિસાયક્લિંગ ઝેરી ઉપ-ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરશે અને હાનિકારક પ્રદૂષકોનું ઉત્સર્જન કરશે. બેટરી રિસાયક્લિંગના પ્રદૂષણ અને ઝેરીતાને સુધારવા માટે બજારને તાત્કાલિક નવી તકનીકોની જરૂર છે.
2. બેટરી રિસાયક્લિંગ પછી પ્રદૂષણની સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે LBNL એ નવી સામગ્રી શોધી કાઢી.
તાજેતરમાં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરી (LBNL) એ જાહેરાત કરી કે તેમને એક નવી સામગ્રી મળી છે જે ફક્ત પાણીથી કચરાના લિથિયમ-આયન બેટરીને રિસાયકલ કરી શકે છે.
લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરીની સ્થાપના ૧૯૩૧માં થઈ હતી અને તેનું સંચાલન યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા દ્વારા યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જીના સાયન્સ ઓફિસ માટે કરવામાં આવે છે. તેણે ૧૬ નોબેલ પુરસ્કારો જીત્યા છે.
લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરી દ્વારા શોધાયેલ નવી સામગ્રીને ક્વિક-રિલીઝ બાઈન્ડર કહેવામાં આવે છે. આ સામગ્રીમાંથી બનેલી લિથિયમ-આયન બેટરી સરળતાથી રિસાયકલ કરી શકાય છે, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને બિન-ઝેરી છે. તેમને ફક્ત ડિસએસેમ્બલ કરીને આલ્કલાઇન પાણીમાં નાખવાની જરૂર છે, અને જરૂરી તત્વોને અલગ કરવા માટે ધીમેધીમે હલાવવાની જરૂર છે. પછી, ધાતુઓને પાણીમાંથી ફિલ્ટર કરીને સૂકવવામાં આવે છે.
વર્તમાન લિથિયમ-આયન રિસાયક્લિંગની તુલનામાં, જેમાં બેટરીને કાપીને ગ્રાઇન્ડ કરવામાં આવે છે, ત્યારબાદ ધાતુ અને તત્વોને અલગ કરવા માટે દહન કરવામાં આવે છે, તેમાં ગંભીર ઝેરી અસર અને નબળી પર્યાવરણીય કામગીરી છે. નવી સામગ્રીની તુલનામાં રાત અને દિવસ જેવી છે.
સપ્ટેમ્બર 2022 ના અંતમાં, આ ટેકનોલોજીને R&D 100 એવોર્ડ્સ દ્વારા 2022 માં વૈશ્વિક સ્તરે વિકસિત 100 ક્રાંતિકારી ટેકનોલોજીઓમાંની એક તરીકે પસંદ કરવામાં આવી હતી.
જેમ આપણે જાણીએ છીએ, લિથિયમ-આયન બેટરીમાં સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ, એક વિભાજક, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને માળખાકીય સામગ્રી હોય છે, પરંતુ લિથિયમ-આયન બેટરીમાં આ ઘટકો કેવી રીતે જોડાય છે તે જાણીતું નથી.
લિથિયમ-આયન બેટરીમાં, બેટરીની રચના જાળવી રાખતી એક મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી એડહેસિવ છે.
લોરેન્સ બર્કલે નેશનલ લેબોરેટરીના સંશોધકો દ્વારા શોધાયેલ નવું ક્વિક-રિલીઝ બાઈન્ડર પોલીએક્રીલિક એસિડ (PAA) અને પોલિઇથિલિન ઇમાઇન (PEI) થી બનેલું છે, જે PEI માં પોઝિટિવ ચાર્જ્ડ નાઇટ્રોજન પરમાણુ અને PAA માં નેગેટિવ ચાર્જ્ડ ઓક્સિજન પરમાણુ વચ્ચેના બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા છે.
જ્યારે ક્વિક-રિલીઝ બાઈન્ડરને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (Na+OH-) ધરાવતા આલ્કલાઇન પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે સોડિયમ આયનો અચાનક એડહેસિવ સાઇટમાં પ્રવેશ કરે છે, જે બે પોલિમરને અલગ કરે છે. અલગ કરેલા પોલિમર પ્રવાહીમાં ઓગળી જાય છે, કોઈપણ એમ્બેડેડ ઇલેક્ટ્રોડ ઘટકોને મુક્ત કરે છે.
કિંમતની દ્રષ્ટિએ, જ્યારે લિથિયમ બેટરી પોઝિટિવ અને નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ બનાવવા માટે વપરાય છે, ત્યારે આ એડહેસિવની કિંમત બે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા એડહેસિવના લગભગ દસમા ભાગ જેટલી હોય છે.
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-25-2023