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Gli scienziati usano le bucce d’arancia per trasformare le vecchie batterie in nuove

Gli scienziati guidati dalla Nanyang Technological University (NTU Singapore) hanno sviluppato un nuovo metodo per utilizzare i rifiuti di buccia di frutta per estrarre e riutilizzare i metalli preziosi dalle batterie agli ioni di litio usate per creare nuove batterie. Il team ha dimostrato il proprio sistema utilizzando bucce d’arancia , che hanno recuperato in modo efficiente i metalli preziosi dalle batterie usate . Hanno quindi realizzato nuove batterie da questi metalli recuperati, con il minimo spreco nel processo.

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Gli scienziati affermano che questo approccio ha doppi vantaggi, sia con lo spreco alimentare che con i rifiuti elettronici, supportando lo sviluppo di un’economia circolare con zero rifiuti, in cui le risorse vengono mantenute in uso il più a lungo possibile. Si stima che ogni anno nel mondo vengano generati 1,3 miliardi di tonnellate di rifiuti alimentari e 50 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici. Le celle o le batterie usate sono convenzionalmente trattate con calore estremo (più di 500 ° C) per fondere metalli preziosi, che emettono gas tossici pericolosi.

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Sono allo studio sistemi alternativi che utilizzano soluzioni acide forti o soluzioni acide più deboli con perossido di idrogeno per estrarre i metalli, ma producono comunque contaminanti che pongono rischi per la salute e la sicurezza, o si affidano al perossido di idrogeno, che è pericoloso e instabile. Gli odierni processi di riciclaggio dei rifiuti elettronici industriali consumano molta energia, emettono inquinanti nocivi e rifiuti liquidi, portando all’urgente necessità di sistemi sostenibili con l’aumentare della quantità di rifiuti elettronici. Il nostro team ha dimostrato che è possibile farlo con sostanze biodegradabili. Questi risultati si basano sul nostro attuale lavoro presso SCARCE, presso l’NTU Energy Research Institute (ERI @ N). Il laboratorio di SCARCE è stato creato per sviluppare modi più ecologici per riciclare i rifiuti elettronici. Fa anche parte dell’iniziativa NTU Smart Campus, che mira a sviluppare soluzioni tecnologicamente avanzate per un futuro sostenibile.

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Madhavi Srinivasan, co-direttore del laboratorio NTU Singapore-CEA Alliance for Research in Circular Economy (NTU SCARCE). A Singapore, un paese con scarse risorse, questo processo di estrazione urbana per estrarre metalli preziosi da tutti i tipi di elettronica di scarto diventa molto importante. Con questo metodo, non solo affrontiamo il problema dell’esaurimento delle risorse mantenendo in uso il più possibile questi metalli preziosi, ma anche il problema dei rifiuti elettronici e dell’accumulo di rifiuti alimentari, entrambi una crisi globale in crescita.

Dalton Tay, professore a contratto presso la School of Materials Science and Engineering e la School of Biological Sciences della NTU. Il team della NTU ha scoperto che la combinazione di buccia d’arancia essiccata al forno macinata in polvere e acido citrico, un acido organico debole che si trova negli agrumi, può raggiungere lo stesso obiettivo delle sostanze chimiche tossiche utilizzate fino ad ora. In esperimenti di laboratorio, il team ha scoperto che il loro metodo ha estratto con successo circa il 90% del cobalto, litio, nichel e manganese dalle batterie agli ioni di litio esaurite, un’efficienza paragonabile a un sistema che utilizza perossido di idrogeno.

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La chiave è nella cellulosa che si trova nella buccia d’arancia, che viene convertita in zuccheri a caldo durante il processo di estrazione. Questi zuccheri migliorano il recupero dei metalli dai rifiuti delle batterie. Anche gli antiossidanti naturali presenti nella buccia d’arancia, come i flavonoidi e gli acidi fenolici, possono aver contribuito a questo miglioramento. È importante che i rifiuti solidi generati da questo processo non siano tossici, il che rende questo metodo più rispettoso dell’ambiente. Dai materiali recuperati, sono state realizzate nuove batterie agli ioni di litio, che hanno mostrato una capacità di carica simile a quelle commerciali.

Ciò suggerisce che questa nuova tecnologia è “fattibile per il riciclaggio di batterie agli ioni di litio usate in senso industriale “, hanno detto i ricercatori. Il team sta ora cercando di migliorare ulteriormente le prestazioni delle sue batterie generate dai rifiuti delle batterie usate. Stanno inoltre ottimizzando le condizioni per aumentare la produzione ed esplorando la possibilità di eliminare l’uso di acidi nel processo. Questo metodo di smaltimento delle risorse potrebbe anche estendersi potenzialmente ad altri tipi di rifiuti di frutta e verdura ricchi di cellulosa, nonché a tipi di batterie agli ioni di litio come litio ferro fosfato, nichel, manganese e cobalto. Ciò aiuterebbe a compiere grandi passi verso la nuova economia circolare dei rifiuti elettronici e darebbe potere alle nostre vite in modo più verde e sostenibile.

Fonte: ecoinventos.com

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