دانلود پاورپوینت روش های نوین بازیافت باتری های لیتیومی در پایان عمر مفید

در دنیای امروز که به سمت برقی‌سازی پیش می‌رود، بازیافت باتری های لیتیومی نه تنها یک ضرورت زیست‌محیطی برای جلوگیری از ورود فلزات سنگین به طبیعت است، بلکه به عنوان یک منبع استراتژیک برای تأمین مواد اولیه حیاتی مانند لیتیوم، کبالت و نیکل در زنجیره تأمین جهانی شناخته می‌شود.

با افزایش تصاعدی تولید خودروهای برقی و تجهیزات الکترونیکی، حجم باتری های لیتیوم-یون در پایان عمر مفید (EOL) به یک چالش جدی تبدیل شده است. این باتری ها حاوی مواد ارزشمند اما خطرناکی هستند که استخراج مجدد آن‌ها می‌تواند فشار بر معادن طبیعی را کاهش داده و ردپای کربنی تولید را به حداقل برساند. در مدیریت نوین این پسماندها، فرآیندها از حالت دفن سنتی به سمت اقتصاد چرخشی (Circular Economy) حرکت کرده‌اند. هدف اصلی در این مرحله، جداسازی ایمن سلول‌ها و تخلیه انرژی باقی‌مانده است تا از خطراتی نظیر فرار حرارتی یا انفجار در حین عملیات بازیافت جلوگیری شود. همچنین، توسعه استانداردهای بین‌المللی برای شناسایی ترکیب شیمیایی دقیق باتری ها (مانند NMC، LFP یا NCA) به بهینه‌سازی مسیر بازیافت کمک شایانی می‌کند.

دو بازوی اصلی در روش‌های نوین بازیافت، فرآیندهای پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی هستند که هر کدام مزایا و پیچیدگی‌های خاص خود را دارند. در روش پیرومتالورژی، باتری ها در کوره‌های با دمای بالا ذوب شده و آلیاژی از فلزات گرانبها به‌دست می‌آید؛ هرچند این روش ساده است، اما منجر به از دست رفتن لیتیوم در سرباره و تولید گازهای گلخانه‌ای می‌شود. در مقابل، روش هیدرومتالورژی که امروزه به عنوان روشی “سبزتر” و کارآمدتر شناخته می‌شود، بر پایه انحلال شیمیایی در حلال‌های اسیدی یا بازی استوار است. این تکنیک اجازه می‌دهد تا فلزات با خلوص بسیار بالا (Battery Grade) بازیابی شوند. محققان اکنون در حال کار بر روی “اسیدهای آلی” و حلال‌های سبز هستند تا اثرات زیست‌محیطی مواد شیمیایی مصرفی در این فرآیند را نیز به حداقل برسانند.

پیشرفته‌ترین سطح از فناوری بازیافت که محققان بر روی آن تمرکز کرده‌اند، “بازیافت مستقیم” (Direct Recycling) است که در آن ساختار کریستالی کاتد تخریب نمی‌شود. برخلاف روش‌های قبلی که کاتد را به عناصر سازنده تبدیل می‌کردند، در این متد، مواد کاتدی فرسوده با استفاده از فرآیندهای بازسازی (Regeneration) مجدداً لیتیوم‌دهی شده و خواص الکتروشیمیایی آن‌ها احیا می‌گردد. این روش به دلیل کاهش شدید مصرف انرژی و مواد شیمیایی، پتانسیل بالایی برای کاهش هزینه‌های تولید باتری دارد. علاوه بر این، استفاده از هوش مصنوعی در خطوط تفکیک خودکار و رباتیک برای دمونتاژ بسته‌های باتری، دقت و ایمنی را در مقیاس صنعتی افزایش داده و نویدبخش آینده‌ای است که در آن باتری ها بدون کوچکترین آسیب به محیط‌زیست، به چرخه تولید بازمی‌گردند.