സയൻസ് എക്‌സിന്റെ എഡിറ്റോറിയൽ നടപടിക്രമങ്ങൾക്കും നയങ്ങൾക്കും അനുസൃതമായാണ് ഈ ലേഖനം അവലോകനം ചെയ്തിരിക്കുന്നത്. ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ സമഗ്രത ഉറപ്പാക്കുമ്പോൾ എഡിറ്റർമാർ ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങൾക്ക് പ്രാധാന്യം നൽകിയിട്ടുണ്ട്:
സെൽഫോണുകൾ, ലാപ്‌ടോപ്പുകൾ, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള പാഴായ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ കുന്നുകൂടുന്നു, പക്ഷേ പുനരുപയോഗ ഓപ്ഷനുകൾ ഇപ്പോഴും കത്തിക്കുകയോ തകരാറിലായ ബാറ്ററികൾ രാസപരമായി ലയിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നതിലേക്ക് പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. നിലവിലെ രീതികൾ പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചേക്കാം, വ്യാവസായിക തലത്തിൽ സാമ്പത്തികമായി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.
പരമ്പരാഗത പ്രക്രിയകൾ ചില ബാറ്ററി വസ്തുക്കൾ പുനരുപയോഗം ചെയ്യുകയും മാലിന്യങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുന്ന കാസ്റ്റിക് ആൽക്കലികൾ, അജൈവ ആസിഡുകൾ, അപകടകരമായ രാസവസ്തുക്കൾ എന്നിവയെ ആശ്രയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിർണായക ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിന് സങ്കീർണ്ണമായ വേർതിരിക്കലും അവശിഷ്ടവും ആവശ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, കൊബാൾട്ട്, ലിഥിയം തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങൾ പുനരുപയോഗം ചെയ്യുന്നത് മലിനീകരണം, വിദേശ സ്രോതസ്സുകളെ ആശ്രയിക്കൽ, വിതരണ ശൃംഖലകൾ തടസ്സപ്പെടുത്തൽ എന്നിവ കുറയ്ക്കും.
യുഎസ് ഊർജ്ജ വകുപ്പിന്റെ ഓക്ക് റിഡ്ജ് നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിലെ ഗവേഷകർ, ദ്രാവക ലായനിയിൽ ബാറ്ററികൾ ലയിപ്പിക്കുന്ന ഒരു രീതി പരിപൂർണ്ണമാക്കിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അപകടകരമായ രാസവസ്തുക്കളുടെ അളവ് കുറയ്ക്കുന്നു. അവരുടെ ഗവേഷണം എനർജി സ്റ്റോറേജ് മെറ്റീരിയൽസ് ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
ORNL ഗവേഷകർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ലളിതവും ഫലപ്രദവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമായ പരിഹാരം, മുൻ രീതികളിൽ നേരിട്ട പ്രധാന തടസ്സങ്ങളെ മറികടക്കുന്നു.
ഉപയോഗിച്ച ബാറ്ററികൾ പെയിന്റുകൾ, സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ തുടങ്ങിയ ഉപഭോക്തൃ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ആന്റിഫ്രീസായ എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോളിൽ ലയിപ്പിച്ച ഓർഗാനിക് സിട്രിക് ആസിഡ് (സിട്രസ് പഴങ്ങളിൽ സ്വാഭാവികമായി കാണപ്പെടുന്നത്) ലായനിയിൽ മുക്കിവയ്ക്കുന്നു. സിട്രിക് ആസിഡ് സുസ്ഥിര സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്, കൂടാതെ അജൈവ ആസിഡുകളേക്കാൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ സുരക്ഷിതവുമാണ്. കാഥോഡ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഇലക്ട്രോഡിലെ ലോഹങ്ങളെ വേർതിരിക്കുന്നതിനും പുനരുപയോഗിക്കുന്നതിനും ഈ പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ പരിഹാരം വളരെ കാര്യക്ഷമമായ ഒരു പ്രക്രിയ നൽകുന്നു.
"കാഥോഡിൽ നിർണായക വസ്തുക്കൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഏതൊരു ബാറ്ററിയുടെയും ഏറ്റവും ചെലവേറിയ ഭാഗമാണിത്, അതിന്റെ വിലയുടെ 30 ശതമാനത്തിലധികം വരും," ORNL ന്റെ ബാറ്ററി ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പിലെ അംഗമായ യോകായ് ബായ് പറഞ്ഞു. "കാലക്രമേണ ബാറ്ററി ചെലവ് കുറയ്ക്കാൻ ഞങ്ങളുടെ സമീപനത്തിന് കഴിയും." യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ ഏറ്റവും വലിയ ഓപ്പൺ എയർ ബാറ്ററി ഗവേഷണ വികസന സൗകര്യമായ ഓക്ക് റിഡ്ജ് നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയുടെ ബാറ്ററി നിർമ്മാണ കേന്ദ്രത്തിലാണ് പഠനം നടത്തിയത്.
അവിടെ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത സംസ്കരണ സാങ്കേതികവിദ്യ, സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് മാലിന്യങ്ങൾ ചേർക്കാതെ തന്നെ കാഥോഡിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 100% കൊബാൾട്ടും ലിഥിയം ഉം ലീച്ച് ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു. മറ്റ് അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ നിന്ന് ലോഹ ലായനികളെ ഫലപ്രദമായി വേർതിരിക്കാനും ഇതിന് കഴിയും. എല്ലാറ്റിനുമുപരി, അധിക രാസവസ്തുക്കൾ ചേർക്കാതെ ഏതാനും മണിക്കൂറുകൾക്കുള്ളിൽ 96% കൊബാൾട്ടിൽ കൂടുതൽ വീണ്ടെടുക്കുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ദ്വിതീയ പ്രവർത്തനം, ഇത് പലപ്പോഴും ആസിഡ് അളവ് സന്തുലിതമാക്കുന്നതിനുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ മാനുവൽ പ്രക്രിയയാണ്.
"ലീച്ചിംഗ്, പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഒരു ലായനി സംവിധാനം ഉൾക്കൊള്ളുന്നത് ഇതാദ്യമായാണ്," മുഖ്യ ഗവേഷകനായ ലു യു പറഞ്ഞു. "കൂടുതൽ അസ്വസ്ഥതകളില്ലാതെ കോബാൾട്ട് അവക്ഷിപ്തമാവുകയും സ്ഥിരതാമസമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് രസകരമായിരുന്നു. ഞങ്ങൾ ഇത് പ്രതീക്ഷിച്ചിരുന്നില്ല."
അധിക രാസവസ്തുക്കളുടെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നത് ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളുടെയോ ദ്വിതീയ മാലിന്യങ്ങളുടെയോ ഉത്പാദനം ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. “ഞങ്ങളുടെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ഈ പുനരുപയോഗ പ്രക്രിയ നിർണായക ബാറ്ററി വസ്തുക്കളുടെ വിശാലമായ പുനരുപയോഗത്തിന് വഴിയൊരുക്കുമെന്ന് അറിയുന്നതിൽ ഞങ്ങൾ ആവേശഭരിതരാണ്,” ഓക്ക് റിഡ്ജ് നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിലെ കോർപ്പറേറ്റ് ഗവേഷകനും വൈദ്യുതീകരണ വിഭാഗം ഡയറക്ടറുമായ ഇല്യാസ് ബെൽഹറൂഖ് പറഞ്ഞു.
സിട്രിക് ആസിഡിന്റെയും എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോളിന്റെയും ലീച്ചിംഗ് ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് മുമ്പ് പഠിച്ചിരുന്നുവെന്നും എന്നാൽ ഈ രീതി കൂടുതൽ ആസിഡും കുറഞ്ഞ താപനിലയും ഉപയോഗിച്ചതാണെന്നും ഫലപ്രദമല്ലെന്നും ബായ് പറഞ്ഞു.
"ലായനിയിൽ നിന്ന് എത്ര വേഗത്തിൽ അത് പുറത്തുവന്നു എന്നത് ഞങ്ങളെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തി," ബായ് പറഞ്ഞു. "ഓർഗാനിക് ആസിഡുകളിൽ ഇത് സാധാരണയായി 10 മുതൽ 12 മണിക്കൂർ വരെ എടുക്കും, പക്ഷേ ഇതിന് ഒരു മണിക്കൂർ മാത്രമേ എടുത്തുള്ളൂ." അജൈവ ആസിഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പരമ്പരാഗത ലായനികളും മന്ദഗതിയിലാണ്, കാരണം അവയിൽ വെള്ളം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിന്റെ തിളനില പ്രതിപ്രവർത്തന താപനിലയെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.
കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ: ലു യു തുടങ്ങിയവർ, ലളിതവൽക്കരിച്ച കാഥോഡ് പുനരുപയോഗത്തിനായുള്ള കാര്യക്ഷമമായ വേർതിരിക്കലും സഹ-അവശിഷ്ടവും, എനർജി സ്റ്റോറേജ് മെറ്റീരിയൽസ് (2023). DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103025
അക്ഷരത്തെറ്റ്, കൃത്യതയില്ലായ്മ എന്നിവ നേരിടുകയാണെങ്കിൽ, അല്ലെങ്കിൽ ഈ പേജിലെ ഉള്ളടക്കം എഡിറ്റ് ചെയ്യാൻ അഭ്യർത്ഥന സമർപ്പിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ദയവായി ഈ ഫോം ഉപയോഗിക്കുക. പൊതുവായ ചോദ്യങ്ങൾക്ക്, ദയവായി ഞങ്ങളുടെ കോൺടാക്റ്റ് ഫോം ഉപയോഗിക്കുക. പൊതുവായ ഫീഡ്‌ബാക്കിന്, താഴെയുള്ള പൊതു അഭിപ്രായ വിഭാഗം ഉപയോഗിക്കുക (മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശങ്ങൾ പാലിക്കുക).
നിങ്ങളുടെ ഫീഡ്‌ബാക്ക് ഞങ്ങൾക്ക് വളരെ പ്രധാനമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, സന്ദേശങ്ങളുടെ ബാഹുല്യം കാരണം, വ്യക്തിഗതമാക്കിയ പ്രതികരണം ഞങ്ങൾക്ക് ഉറപ്പ് നൽകാൻ കഴിയില്ല.
നിങ്ങളുടെ ഇമെയിൽ വിലാസം സ്വീകർത്താക്കൾക്ക് ഇമെയിൽ ആരാണ് അയച്ചതെന്ന് അറിയിക്കാൻ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. നിങ്ങളുടെ വിലാസമോ സ്വീകർത്താവിന്റെ വിലാസമോ മറ്റ് ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കില്ല. നിങ്ങൾ നൽകുന്ന വിവരങ്ങൾ നിങ്ങളുടെ ഇമെയിലിൽ ദൃശ്യമാകും കൂടാതെ ടെക് എക്സ്പ്ലോർ ഒരു രൂപത്തിലും സംഭരിക്കുകയുമില്ല.
നാവിഗേഷൻ സുഗമമാക്കുന്നതിനും, ഞങ്ങളുടെ സേവനങ്ങളുടെ ഉപയോഗം വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും, പരസ്യ വ്യക്തിഗതമാക്കൽ ഡാറ്റ ശേഖരിക്കുന്നതിനും, മൂന്നാം കക്ഷികളിൽ നിന്ന് ഉള്ളടക്കം നൽകുന്നതിനും ഈ വെബ്‌സൈറ്റ് കുക്കികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഞങ്ങളുടെ വെബ്‌സൈറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ സ്വകാര്യതാ നയവും ഉപയോഗ നിബന്ധനകളും വായിച്ച് മനസ്സിലാക്കിയിട്ടുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾ സമ്മതിക്കുന്നു.