جنبش ملی آلمان با نام «بازگشت به عقب» برنامه‌ای نوآورانه برای بازیافت باتری‌ها ارائه کرده است. هدف اصلی این برنامه، بهبود فرآیند بازیافت باتری‌ها و استفاده مجدد از مواد خام آن‌ها در تولید محصولات جدید است. این پروژه بخشی از برنامه «آینده باتری» وزارت آموزش و تحقیقات فدرال آلمان به شمار می‌آید.
اهمیت باتری‌های لیتیوم-یون
باتری یو پی اس لیتیوم یونی در حال حاضر یکی از بهترین گزینه‌ها برای تأمین انرژی هستند، اما مشکلات زیادی نیز دارند. استخراج مواد اولیه این باتری‌ها به محیط زیست آسیب می‌زند و خطر آتش‌سوزی نیز وجود دارد. بنابراین، استفاده مجدد از مواد این باتری‌ها پس از پایان عمرشان یک راه‌حل حیاتی است.
اهداف پروژه «بازگشت به عقب»
پروژه REWIND با اهداف زیر به میدان آمده است:
- طراحی باتری‌های قابل بازیافت: ایجاد باتری‌هایی که فرآیند بازیافت آن‌ها را ساده‌تر کند.
- جداسازی کارآمد مواد: اطمینان از اینکه مواد بازیافتی به‌طور سالم و مؤثر جدا شوند.
- تربیت دانشمندان جوان: پرورش نسلی از محققان که بتوانند به تحقیقات در این زمینه ادامه دهند.
- انتقال دستاوردها به فناوری‌های جدید: استفاده از تجربیات پروژه در توسعه باتری‌های سدیمی.
روش‌های بازیافت
این پروژه به‌دنبال ایجاد یک حلقه بسته است که تمام اجزای باتری‌های لیتیوم-یون را به‌طور مؤثر بازیابی کند. این روش از نظر زیست‌محیطی مسئولانه‌تر از روش‌های سنتی است که شامل خرد کردن باتری‌ها و استفاده از مواد شیمیایی مضر می‌شود.
مزایای بازیافت باتری‌ها
- کاهش آلودگی: بازیافت باتری‌ها به کاهش آلودگی ناشی از دفع نادرست آن‌ها کمک می‌کند. باتری‌ها حاوی مواد شیمیایی مضر هستند که در صورت رها شدن در محیط، می‌توانند آسیب‌های جدی به خاک و آب وارد کنند.
- صرفه‌جویی در منابع: با بازیافت باتری‌ها، می‌توان مواد اولیه مانند لیتیوم، کبالت و نیکل را دوباره به‌دست آورد و از استخراج جدید آن‌ها جلوگیری کرد. این امر به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند.
- کاهش هزینه‌ها: استفاده مجدد از مواد بازیافتی می‌تواند هزینه‌های تولید باتری‌های جدید را کاهش دهد و در نتیجه قیمت نهایی محصولات را پایین بیاورد.
سه جنبه کلیدی پروژه
پروژه «بازگشت به عقب» شامل سه جنبه اصلی است:
- طراحی مواد و قطعات: طراحی اجزایی که جداسازی آن‌ها را بدون تأثیر بر عملکرد باتری آسان کند.
- ایجاد نشانگرها: توسعه نشانگرهایی در سلول‌های باتری که شناسایی مواد را تسهیل کند.
- طراحی سلولی: طراحی سلول‌هایی که به‌راحتی باز شوند و آند و کاتد به‌سادگی خارج شوند.
فرآیند بازیافت باتری‌ها
فرآیند بازیافت باتری‌ها شامل مراحل زیر است:
- جمع‌آوری: باتری‌های استفاده‌شده باید به‌طور صحیح جمع‌آوری و به مراکز بازیافت منتقل شوند.
- جداسازی: در این مرحله، اجزای مختلف باتری‌ها از یکدیگر جدا می‌شوند تا مواد قابل بازیافت شناسایی شوند.
- بازیافت مواد: مواد بازیافتی مانند لیتیوم و کبالت استخراج و برای تولید باتری‌های جدید استفاده می‌شوند.
