Il riciclo del litio è oggi più che mai essenziale, non solo perché il mercato dello stesso litio vale oltre 65 miliardi di dollari, ma anche perché così si evita di doverne estrarre ancora e devastare ulteriormente il pianeta. Purtroppo il processo di recupero è ancora troppo inefficiente e dannoso per l’ambiente, il che è un problema, perché cosi non si riuscirà mai a rendere sostenibile il suo riciclo. Per fortuna dalla Rice University arriva un metodo alternativo che garantisce efficienza e rapidità sempre con un occhio di riguardo alla sostenibilità.
Riciclo del litio, fino al 50% in soli 30 secondi
Nella loro ultima ricerca, gli scienziati della Rice University sono riusciti a sviluppare un metodo innovativo per il recupero selettivo del litio, in quale, utilizzando radiazioni a microonde e un solvente biodegradabile, permette di recuperare fino al 50% del litio in soli 30 secondi.
E questo senza dover utilizzare i soliti acidi aggressivi impiegati nel riciclo del litio, oppure i vari solventi alternativi, come i DES (deep eutectic solvents, solventi eutettici profondi), che spesso non raggiungono l’efficienza necessaria per essere economicamente sostenibili. Tutte soluzioni che, tra l’altro, oggi permettono di recuperare a malapena il 5% del litio.
Il nuovo metodo di recupero sviluppato dai ricercatori della Rice University potrebbe avere un impatto significativo sia sull’economia che sull’ambiente. Anche perché il litio è a tutti gli effetti l”oro bianco” dell’energia pulita, nonché un componente fondamentale per le batterie che alimentano dispositivi elettronici come telefoni, laptop e grandi sistemi di stoccaggio energetico. La possibilità di recuperare litio in modo rapido ed ecologico non solo riduce i costi ma diminuisce anche l’impatto ambientale, rendendo più sostenibile il riciclaggio delle batterie al litio.
Un metodo a base di solvente biodegradabile e radiazioni a microonde
La chiave del nuovo metodo sviluppato dai ricercatori risiede nell’uso, sì, di un DES, ma composto da cloruro di colina e glicole etilenico. Durante il processo di liscivazione, il litio viene poi circondato da ioni cloruro e dissolto nella soluzione, mentre gli altri metalli come il cobalto e il nichel richiedono la partecipazione di entrambi i componenti del DES.
Poiché solo il cloruro di colina assorbe efficacemente le microonde, l’uso di radiazioni a microonde permette di riscaldare rapidamente il materiale di scarto, facilitando il recupero selettivo del litio.
Rispetto ai metodi convenzionali come il riscaldamento a bagno d’olio (cioè senza la necessità di un mantello ad alta pressione e riscaldandolo indirettamente con una serpentina immersa in olio diatermico), che richiede fino a 12 ore per recuperare l’87% del litio, il metodo a microonde raggiunge lo stesso risultato in soli 15 minuti. Inoltre, la stabilità del solvente è migliorata, poiché il breve tempo di riscaldamento impedisce la decomposizione del solvente, un problema comune nei metodi tradizionali.
Per saperne di più su questo studio, vi consigliamo la lettura del paper integrale pubblicato su Advanced Functional Materials.
Salma Alhashim, Sohini Bhattacharyya e Pulickel Ajayan, Microwave Assisted Ultrafast, Selective Lithium Extraction in Deep Eutectic Solvent for LIB Cathode Recycling, Advanced Functional Materials (2024), DOI: 10.1002/adfm.202404570.
