ريزائنگنگ سان مشڪلاتن مان هڪ آهي ته مواد جي قيمت پاڻ کي گهٽ آهي، ۽ ريزائنگنگ عمل سستو ناهي. هڪ نئين ٽيڪنالاجي اميد رکي ٿي ته ليتيم بيٽرين جي ريسائڪلنگ کي وڌيڪ قيمت گھٽائڻ ۽ ماحول دوست مواد استعمال ڪندي.

هڪ نئين علاج جي ٽيڪنڪ استعمال ٿيل ڪيٿوڊ مواد کي ان جي اصل حالت ڏانهن واپس آڻي سگهي ٿو، وڌيڪ ريسائڪلنگ جي قيمت کي گهٽائڻ. ڪيليفورنيا يونيورسٽي، سين ڊياگو ۾ نانو انجنيئرز پاران تيار ڪيل، ٽيڪنالاجي هن وقت استعمال ٿيل طريقن کان وڌيڪ ماحول دوست آهي. اهو گرينر خام مال استعمال ڪري ٿو، توانائي جي استعمال کي 80 کان 90 سيڪڙو گھٽائي ٿو، ۽ گرين هائوس گيس جي اخراج کي 75 سيڪڙو گھٽائي ٿو.

محقق پنهنجي ڪم جو تفصيل هڪ مقالي ۾ 12 نومبر تي Joule ۾ شايع ڪيو.

هي ٽيڪنڪ خاص طور تي ليتيم لوهه فاسفٽ (LFP) مان ٺهيل ڪيٿوڊس لاءِ مثالي آهي. LFP ڪيٿوڊ بيٽريون ٻين ليتيم بيٽرين جي ڀيٽ ۾ سستي هونديون آهن ڇاڪاڻ ته اهي قيمتي ڌاتن جهڙوڪ ڪوبالٽ يا نڪيل استعمال نه ڪندا آهن. LFP بيٽريون به وڌيڪ پائيدار ۽ محفوظ آهن. اهي وڏي پئماني تي پاور اوزار، برقي بسين ۽ پاور گرڊ ۾ استعمال ٿيندا آهن. Tesla ماڊل 3 پڻ استعمال ڪري ٿو LFP بيٽرين.

“انهن فائدن تي غور ڪندي، LFP بيٽرين کي مارڪيٽ تي ٻين ليتيم بيٽرين جي مقابلي ۾ مقابلو فائدو حاصل ٿيندو،” زينگ چن چيو، ڪيليفورنيا يونيورسٽي ۾ نانو انجنيئرنگ جي پروفيسر، سين ڊيوگو.

ڇا ڪو مسئلو آهي؟ “انهن بيٽرين کي ري سائيڪل ڪرڻ لاءِ قيمتي اثرائتو ناهي.” ”اها ساڳي پريشاني کي منهن ڏئي ٿي جيئن پلاسٽڪ – مواد پاڻ سستو آهي ، پر ان کي ٻيهر استعمال ڪرڻ جو طريقو سستو ناهي ،“ چن چيو.

چن ۽ سندس ٽيم پاران تيار ڪيل نئين ريسائڪلنگ ٽيڪنالاجي انهن خرچن کي گهٽائي سگهي ٿي. ٽيڪنالاجي گهٽ درجه حرارت (60 کان 80 درجا سينٽيگريڊ) ۽ وسيع دٻاء تي ڪم ڪري ٿي، تنهنڪري اهو ٻين طريقن جي ڀيٽ ۾ گهٽ بجلي استعمال ڪري ٿو. ان سان گڏ، ڪيميائي ان کي استعمال ڪري ٿو، جهڙوڪ ليتيم، نائٽروجن، پاڻي، ۽ سائٽريڪ ايسڊ، سستا ۽ نرم آهن.

“سڄو ري سائیکلنگ عمل تمام محفوظ حالتن ۾ ڪيو ويندو آهي، تنهنڪري اسان کي ڪنهن خاص حفاظتي قدمن يا خاص سامان جي ضرورت ناهي،” پين سو چيو، مطالعي جي اڳواڻي ليکڪ ۽ چن جي ليب ۾ پوسٽ ڊاڪٽرنل محقق. اهو ئي سبب آهي ته اسان جي بيٽري ريسائڪلنگ جي قيمت گهٽ آهي. ”

پهريون، محقق LFP بيٽرين کي ري سائيڪل ڪيو جيستائين اهي انهن جي اسٽوريج جي گنجائش جو اڌ وڃائي ڇڏيو. هنن پوءِ بيٽري کي ڌار ڪيو، ان جو ڪيٿوڊ پائوڊر گڏ ڪيو، ۽ ان کي ليٿيم لوڻ ۽ سائٽرڪ ايسڊ جي محلول ۾ لڪايو. اڳيون، انهن حل کي پاڻي سان ڌوئي ڇڏيو ۽ پاؤڊر کي گرم ڪرڻ کان اڳ سڪي وڃڻ جي اجازت ڏني.

محققن پاؤڊر کي نوان ڪيٿوڊز ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيو، جن کي بٽڻ سيلز ۽ پائوچ سيلز ۾ آزمايو ويو آهي. ان جي electrochemical ڪارڪردگي، ڪيميائي ساخت ۽ جوڙجڪ مڪمل طور تي اصل حالت ۾ بحال آهن.

جيئن ته بيٽري کي ٻيهر استعمال ڪيو وڃي ٿو، ڪيٿوڊ ٻن اهم ساخت جي تبديلين کي ختم ڪري ٿو جيڪا ان جي ڪارڪردگي کي گھٽائي ٿي. پهريون آهي ليتيم آئنز جو نقصان، جيڪو ڪيٿوڊ جي ڍانچي ۾ وائڊس ٺاهي ٿو. ٻيو، هڪ ٻي ڍانچي تبديلي تڏهن آئي جڏهن ڪرسٽل جي ڍانچي ۾ لوهه ۽ ليتيم آئنز جڳهيون مٽائي. هڪ دفعو اهو ٿئي ٿو، آئنز آساني سان واپس نه ٿا ڪري سگهن، تنهنڪري ليتيم آئنز پڪڙي ويندا آهن ۽ بيٽري ذريعي چڪر نٿا ڪري سگهن.

هن مطالعي ۾ تجويز ڪيل علاج جو طريقو پهريون ڀيرو ليٿيم آئنز کي ڀريندو آهي، انهي ڪري ته لوهه جي آئنز ۽ ليٿيم آئنز کي آساني سان واپس پنهنجي اصلي پوزيشن ڏانهن موٽائي سگهجي ٿو، ان ڪري ڪيٿوڊ جي جوڙجڪ کي بحال ڪري ٿو. ٻيو قدم citric acid استعمال ڪرڻ آهي، جيڪو ڪم ڪري ٿو گھٽائڻ واري ايجنٽ جي طور تي اليڪٽران کي عطيو ڪرڻ لاءِ ٻئي مادو. اهو اليڪٽران کي لوهه جي آئن ڏانهن منتقل ڪري ٿو، انهن جي مثبت چارج کي گھٽائي ٿو. هي اليڪٽران جي ڀڃڪڙي کي گھٽائي ٿو ۽ لوهه جي آئنز کي ڪرسٽل ڍانچي ۾ پنهنجي اصل پوزيشن ڏانهن موٽڻ کان روڪي ٿو، جڏهن ته ليتيم آئنز کي واپس چڪر ۾ جاري ڪري ٿو.

جڏهن ته ريسائڪلنگ جي عمل جي مجموعي توانائي جو استعمال گهٽ آهي، محققن جو چوڻ آهي ته بيٽرين جي وڏي مقدار کي گڏ ڪرڻ، ٽرانسپورٽ ڪرڻ ۽ ڊسپوز ڪرڻ جي لاجسٽڪ تي وڌيڪ تحقيق جي ضرورت آهي.

“ايندڙ چئلينج اهو معلوم ڪرڻ آهي ته انهن منطقي عملن کي ڪيئن بهتر ڪيو وڃي.” ”هي اسان جي ريسائڪلنگ ٽيڪنالاجي آڻيندو هڪ قدم صنعتي ايپليڪيشن جي ويجهو،“ چن چيو.