استخراج لیتیوم از باتری‌های مصرف شده با قارچ

در قلب دستگاه هایی مانند اسمارت فون ها، تبلت ها و خودروهای الکتریکی، باتری های قابل شارژ قرار داشته و در قلب این باتری ها، لیتیوم قرار دارد. با رشد تقاضا، معدنکاری شیوه ی طولانی مدت دائمی نمی تواند باشد به این ترتیب پژوهشگران در پی کشف شیوه ای برای احیای لیتیوم از باتری های دورانداخته ی قدیمی می باشند. در تحقیقات جدید، سه شکل از قارچ برای استخراج مواد ارزشمند از ضایعات الکترونیکی بکار گرفته شد که می تواند منجر به سیستم بازیافت ایمن تر و پاک تر باتری شود.

به لطف تشنگی بشر برای یافتن تکنولوژی های جدید، ضایعات الکترونیکی امروزه به مشکلی تبدیل شده است و مقادیر زیادی از وسایل الکترونیکی دور انداخته در نواحی مختلف زمین وجود دارند که می توانند خطرهای شیمیایی را برای هوا، آب و خاک در پی داشته باشند. علاوه بر این، بسیاری از این وسایل از مواد نادر و ارزشمندی مانند لیتیوم و کبالت تشکیل شده اند، بنابراین یافتن شیوه هایی برای احیا و بازیافت آنها می تواند به کاهش استفاده از منابع طبیعی بیانجامد.

اما حتی در این مرحله، جداسازی آهن های مهم اغلب نیاز به حلال ها و درجه حرارت های بالا دارد. پژوهشگران دانشگاه فلوریداری جنوبی در تلاش برای یافتن جایگزینی سبزتر به سه شکل از قارچ دست یافتند:Aspergillus niger، Penicillium simplicissimum و Penicillium chrysogenum.

جفری کانینقام، سرپرست پروژه گفته است: "ما این اشکال از قارچ را انتخاب کرده ایم زیرا در استخراج مواد از سایر انواع ضایعات مفید نشان داده اند. ما اینطور نتیجه گیری کردیم که روند استخراج مشابه است و این قارچ ها احتمالا قادر به استخراج لیتیوم و کبالت از باتری های مصرف شده می باشند."

ابتدا باتری ها از هم جدا شده و کاتدهای آن نرم می شوند، پیش از آنکه از قارچ استفاده شود. با استفاده از میکروب ها، ارگانیک اسید تولید می شود که به شیوه ی موثری فلز را می شوید.

کانینقام گفته است: "طی تعامل قارچ ها، اسید و کاتدهای نرم شده، می توانیم کبالت و لیتیوم را استخراج کنیم. ما می توانیم تقریبا تمامی مواد اصلی را بازیابی نماییم."

در حال حاضر این گروه توانسته تا 85 درصد لیتیوم و 48 درصد کبالت را بدست آورد. متاسفانه پس از خروج از باتری ها، فلزات در محیط اسید مایع باقی می مانند، بنابراین گام بعدی پژوهشگران جداسازی لیتیوم و کبالت از این مایع است.

کانینقام در این مورد گفته است: "ما ایده هایی در مورد چگونه جداسازی کبالت و لیتیوم از اسید داریم، اما در این نقطه فقط در حد ایده هستند. اگرچه کشف نحوه ی استخراج این مواد با قارچ خود پیشرفت بزرگی بوده است."

این گروه به تلاش خود برای کشف انواع جدیدی از قارچ و اسیدهای آنها ادامه می دهند تا به راه حل بهتری دست یابند. این شیوه می تواند به کاهش ضایعات الکترونیکی کمک کرده و نیاز در حال رشد به لیتیوم را پاسخ دهد.