شناسهٔ خبر: 74572963 - سرویس علمی-فناوری
نسخه قابل چاپ منبع: ایمنا | لینک خبر

باتری‌های سبز؛ گامی نوین برای کاهش وابستگی به معادن و حفاظت از محیط زیست

کارشناس صنایع شیمی با تأکید بر اهمیت توازن میان راندمان انرژی و پایداری زیست‌محیطی گفت: در تولید باتری‌های سبز استفاده دقیق از نانوذرات و مواد بازیافتی نقشی اساسی دارد، این فناوری می‌تواند تا ۹۰ درصد فلزات ارزشمند باتری‌های فرسوده را بازیابی کرده و ضایعات الکترونیکی را به منبعی کارآمد تبدیل کند.

صاحب‌خبر -

مژگان فتحی در گفت‌وگو با خبرنگار ایمنا، درباره تولید باتری‌های سبز با استفاده از مواد بازیافتی اظهار کرد: کار ما بر پایه توازن دقیق میان راندمان انرژی و پایداری زیست‌محیطی استوار است. افزودن بیش از حد نانوذرات گرافنی می‌تواند ظرفیت ذخیره انرژی را افزایش دهد، اما بدون آن نمی‌توانیم به عمر مفید لازم برای باتری دست یابیم. این گفته نشان‌دهنده اهمیت تعیین درصدهای دقیق در فرمولاسیون مواد است؛ چرا که هر تغییر در نسبت مواد شیمیایی می‌تواند تأثیر مستقیم بر کارایی باتری در دستگاه‌های الکترونیکی خودروهای برقی داشته باشد.

وی در ادامه توضیح داد: فرایند تولید این باتری‌ها از چند مرحله کلیدی تشکیل شده است. در مرحله اول، مواد بازیافتی از باتری‌های قدیمی (همچون لیتیوم و نیکل) پس از جداسازی شیمیایی و خردایش، از طریق فناوری‌های نانو به ذرات ریز تبدیل می‌شوند. این فرایند شامل استفاده از روش‌هایی همچون الکترولیز و استخراج فلزات با حلال‌های آلی است که امکان بازیابی فلزات با خلوص بالا را فراهم می‌کند. سپس، مواد خرد شده با نانوذرات گرافنی و الکترولیت‌های یونی ترکیب می‌شوند تا ساختار سلول‌های باتری همگن شکل گیرد.

کارشناس صنایع شیمی گفت: این روش نه‌تنها وابستگی ما به استخراج مواد اولیه را کاهش می‌دهد، بلکه ضایعات الکترونیکی را به یک منبع باارزش تبدیل می‌کند. به‌عنوان نمونه، با بازیافت یک باتری لیتیومی می‌توان تا ۹۰ درصد فلزات آن را به‌دست آورد، در حالی که روش‌های مرسوم تنها قادر به بازیافت ۳۰ تا ۴۰ درصد از این فلزات هستند. این اختلاف چشمگیر در میزان بازیافت نشان می‌دهد که به‌کارگیری فناوری‌های نوین در صنعت باتری‌سازی تا چه اندازه حیاتی است.»

فتحی بیان کرد: یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، ناهمگونی در کیفیت مواد بازیافتی است؛ چرا که خلوص لیتیوم بازیافتی ممکن است بسته به منبع و روش بازیافت متفاوت باشد. برای رفع این مشکل، از فناوری‌های فراصوتی و نانوکامپوزیت‌های سازگارکننده استفاده می‌شود تا پایداری شیمیایی بین لایه‌های الکترود بهبود پیدا کند.

وی ادامه داد: به عنوان نمونه، استفاده از نانوذرات سیلیکا به عنوان سازگارکننده می‌تواند تنش‌های مکانیکی در الکترودها را کاهش دهد و از ترک خوردن ساختار جلوگیری کند، همچنین حذف عناصر سمی همچون کادمیوم از مواد بازیافتی نیازمند فرایندهای پیچیده‌تری است که در این زمینه پژوهشگران از روش‌های استخراج مایع-مایع بهره می‌گیرند. این فناوری با استفاده از حلال‌های ویژه، قادر است عناصر سمی را با دقت بالایی جدا کند و از آلودگی محیط زیست جلوگیری کند.