الصين.. تقنية رائدة لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم المستهلكة
تاريخ النشر: 30th, January 2025 GMT
الصين – طور الكيميائيون الصينيون تقنية لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم تسمح باستخراج الليثيوم من البطاريات المستهلكة والتخلص من انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين الصناعية وإنتاج الكهرباء.
وقال الباحثون: “عملنا على تطوير نهج كهروكيميائي، يتيح الحصول على نترات الليثيوم فائقة النقاء من البطاريات المستهلكة والتخلص من ثاني أكسيد النيتروجين الناتج عن انبعاثات المصانع، وكذلك إنتاج الكهرباء.
وتم تطوير هذه التقنية من قبل مجموعة من الكيميائيين الصينيين بقيادة البروفيسور تشين وي من جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية، وتهدف إلى حل إحدى المشاكل الرئيسية التي تعيق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم صناعيا، وهي عدم جدوى هذه العملية من ناحية اقتصادية وتجارية، حيث أن استخراج الليثيوم من البطاريات يتطلب الكثير من الطاقة ومواد كيميائية باهظة الثمن تشكل مخاطر على البيئة.
واكتشف العلماء أن هذه المشكلة يمكن تجاوزها إذا تم جعل أيونات الليثيوم الموجودة داخل أقطاب البطاريات المستهلكة تتفاعل مع جزيئات ثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، ويوجد هذا الغاز بكميات كبيرة في انبعاثات المصانع، ويمكن استخراجه من هذه الانبعاثات باستخدام أغشية كربونية بسيطة ورخيصة وإلكتروليت يعتمد على ثنائي ميثيل فورماميد. وتتفاعل جزيئات NO2 التي تدخل في هذا النظام مع أيونات الليثيوم التي تم إطلاقها من الأقطاب لتخترق غشاء سيراميكيا خاصا يسمح بمرور الفلزات القلوية فقط. وتؤدي تفاعلات ذرات الليثيوم مع أكسيد النيتروجين إلى تكوين نترات الليثيوم النقية وإطلاق كميات كبيرة من الطاقة التي يتم تحويلها إلى تيار كهربائي.
وأظهرت التجارب التي أجراها العلماء على نماذج من البطاريات المستهلكة أن نظامها يسمح باستخراج حوالي 97% من الليثيوم الموجود في أقطاب البطاريات، بالإضافة إلى إنتاج حوالي 66 واط من الطاقة لكل كيلوغرام يتم إعادة تدويره. ويأمل الباحثون أن تعزز هذه التقنية في المستقبل عملية إعادة تدوير بطاريات الليثيوم، مع العلم أن عشرات الآلاف من الأطنان منها ينتهي الأمر بها سنويا في مكبات النفايات.
نشر وصف التقنية الجديدة في مجلة Nature Sustainability العلمية.
المصدر: تاس
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: أکسید النیتروجین من البطاریات
إقرأ أيضاً:
بالفيديو.. تقنية المنازل اليابانية الطافية للحماية من الزلازل
تعاني اليابان سنويا من 1500 زلزال حسب ما نُشر في موقع جامعة طوكيو الموجه للطلاب القادمين من الخارج، لذا كان على الشركات الهندسية والإنشائية البحث عن طرق مبتكرة لمواجهة هذه المخاطر، ومن بينها شركة "إير دانشين سيستمز" (Air Danshin Systems Inc) التي قدمت مفهوما مستقبليا لبناء منازل مقاومة للزلازل.
ووجدت الشركة حلا مبتكرا عبر تقنية عزل للزلازل تعتمد على جعل المنزل يطفو حالة حدوث الزلزال حتى تهدأ الهزات، وذلك بحسب التقرير الذي نشره موقع "باراميتك آركيتشتر" (parametric-architecture) الهندسي.
ويعتمد حل الشركة على بناء المنزل فوق منظومة غرف هوائية خاصة تظل خاملة حتى تحدث الهزات، وعندما تستشعر الهزات تمتلئ هذه الغرف الهوائية بهواء مضغوط يساهم في جعل المنزل يطفو مسافة لا تزيد 3 سنتيمترات.
ورغم أن المسافة التي يطفوها المنزل ليست كبيرة، إلا أنها كفيلة بعزل الهزات وتقليل أثرها بشكل كبير على المنزل مما يحمي أساساته من الاهتزاز مع الأرض، وعندما تنتهي الهزة يقوم النظام بتفريغ الهواء بشكل بطيء ليعود المنزل إلى وضعه الطبيعي.
ويشير تقرير الموقع إلى أن ابتكار الشركة ليس خيالا علميا أو حلا نظريا لا يمكن تطبيقه، إذ تم تطبيقه في 90 منزلا ومبنى حول اليابان، مضيفا أن النظام يعمل بعد حدوث الزلال في خلال ثانية واحدة ويأتي مزودا بمنظومة طاقة احتياطية ليتمكن من العمل في حالة انقطاع الطاقة الكهربائية.
وتمتاز هذه المنظومة باعتمادها على تقنيات اقتصادية نسبيا، إذ يكلف تثبيت المنظومة ثلث قيمة أنظمة عزل الزلازل والهزات المعتادة مما يجعله خيارا ملائما للعديد من الشركات الصغيرة وأصحاب المنازل حسب التقرير.
كما طورت الشركة منظومة موسعة للعمل مع المصانع والمباني الكبيرة والمعامل التي تحتاج طبقات حماية إضافية ومخصصة للأجهزة الموجودة بها كما جاء في التقرير.
إعلانومن أجل استعراض كفاءة المنظومة، قدمت الشركة عرضا مباشرا أمام مجموعة من المهندسين وخبراء السلامة، وتضمن العرض منزلا كامل الأرجاء يتعرض لهزة أرضية اصطناعية تمت محاكاتها خصوصا لهذا العرض.
وبعد أن تبدأ الهزة الأرضية، يرتفع المنزل الاختباري عن الأرض بشكل بسيط وفي ثوان معدودة دون أن تتأثر محتوياته من أثاث وأكواد زجاجية وغيرها، إذ ظلت ثابتة في مكانها رغم ازدياد شدة الهزة الأرضية حسب ما جاء في التقرير.
وأثارت المنظومة المبتكرة تحفظ خبراء المباني والزلال، ومن بينهم ديكي سميث المدير التنفيذي لمجلس سلامة الزلازل في المباني بالولايات المتحدة، الذي أثنى على الابتكار وأشار إلى أنه قد يكون فعالا مع الهزات الصغيرة أو الهزات الجانبية، ولكن تساءل عن فعاليته مع الهزات القوية ومتعددة الاتجاهات حسب ما جاء في التقرير.
كما تساءل سميث عن مدى قدرة المنظومة على العمل حال حدوث الضرر الأولي في الهزة الأولى قبل ارتفاع المنزل أو بدء المنظومة في عملها، مشيرا إلى أنها قد لا تعمل حال وقوع ضرر كبير من الهزة الأولى حسب ما جاء في التقرير.
يذكر أن شركة "إير دانشين سيستمز" ومبتكرها شويتشي ساكاموتو يعملان حاليا على تحسين المنظومة وتعزيزها لتجنب مخاوف الخبراء، كما بدأت الشركة حملة تمويل جمعي لتطوير المنتج أكثر ونشره عالميا.
كم عمر الدرع وأبناء درع السودان وهل لديهم ثقافة حرب عمرها يتجاوز العشرين عام