مستقبل إعادة تدوير البطاريات: التبييض البيولوجي أو إعادة التدوير باستخدام البطاريات



لدينا حاليًا 1.4 مليار سيارة في العالم ، وهي تنمو باستمرار ، ولكن إنتاج العديد من السيارات الكهربائية خلال عقد من الزمن من شأنه أن يتسبب في زيادة الطلب على المعادن مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل والمنغنيز. هذه المعادن ضرورية لصنع بطاريات السيارات الكهربائية ، لكنها غير موجودة في كل مكان. يوجد معظم الليثيوم في العالم تحت صحراء أتاكاما في أمريكا الجنوبية ، حيث يهدد التعدين السكان المحليين والنظم البيئية.

للحفاظ على التكاليف منخفضة ، من الضروري استخراج الحد الأدنى من المعادن النادرة للبطاريات ، مع تحقيق أقصى استفادة من إعادة تدوير المواد الموجودة في بطاريات السيارات المستنفدة.

حاليًا ، توجد أكبر مُجددات بطاريات الليثيوم ، وليس من المستغرب ، في الصين ، حيث يتم تطبيق هذا الإجراء عن طريق صهر البطاريات ثم استخراج المعادن. إجراء يستخدم كميات كبيرة من الطاقة ويطلق غازات سامة في البيئة. إعادة التدوير باهظة الثمن وليست صديقة للبيئة تمامًا. دون النظر إلى حقيقة أن هذا يحدث في الصين يطرح مشاكل استراتيجية.

هذا سوق ضخم بقيمة 52 مليار دولار.

من المتوقع أن تنمو قيمة السوق العالمية لإعادة تدوير المعادن من 52 مليار دولار في عام 2020 إلى 76 مليار دولار بحلول عام 2025. وبدون أساليب إعادة التدوير الأقل استهلاكًا للطاقة ، فإن هذه الصناعة الناشئة لن تؤدي إلا إلى تفاقم المشكلات البيئية. ولكن هناك عملية طبيعية لاستخراج المعادن الثمينة من النفايات كانت موجودة منذ عقود.

يستخدم التبييض البيولوجي ، المعروف أيضًا باسم التعدين الحيوي ، الميكروبات التي يمكنها أكسدة المعدن كجزء من عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في صناعة التعدين ، حيث تستخدم الكائنات الحية الدقيقة لاستخراج المعادن الثمينة من الخامات . في الآونة الأخيرة ، تم استخدام هذه التقنية لتنظيف واستعادة المواد من النفايات الإلكترونية ، وخاصة لوحات الدوائر المطبوعة بالكمبيوتر ، والألواح الشمسية ، والمياه الملوثة ، وحتى مقالب اليورانيوم.

يمكن أن تصبح بطاريات السيارات الكهربائية جزءًا مهمًا من النفايات الإلكترونية العالمية حيث يتم تزويد المركبات بالكهرباء.
وجدت مجموعة أبحاث Bioleaching بجامعة كوفنتري أن جميع المعادن في بطاريات السيارات الكهربائية يمكن استعادتها باستخدام التبييض الحيوي. تستهدف البكتيريا مثل Acidithiobacillus ferrooxidans وأنواع أخرى غير سامة المعادن واستعادتها بشكل فردي دون الحاجة إلى درجات حرارة عالية أو مواد كيميائية سامة. هذه المعادن النقية هي عناصر كيميائية وبالتالي يمكن إعادة تدويرها إلى أجل غير مسمى في سلاسل التوريد المتعددة.

تؤدي زيادة التبييض البيولوجي إلى نمو البكتيريا في الحاضنات عند درجة حرارة 37 درجة مئوية ، وغالبًا ما تستخدم ثاني أكسيد الكربون. ليست هناك حاجة إلى الكثير من الطاقة ، لذا فإن للعملية بصمة كربونية أصغر بكثير من محطات إعادة التدوير التقليدية ، بينما تساعد أيضًا في تقليل التلوث. مع تقليل إهدار بطاريات السيارات الكهربائية ، تسمح محطات التبييض البيولوجي للمصنعين باستعادة هذه المعادن الثمينة محليًا والاعتماد بشكل أقل على البلدان المنتجة القليلة.

تتوقف الكائنات الحية التي تعمل على التبييض البيولوجي بمجرد إزالة جميع المعادن الثمينة من النفايات الإلكترونية وتطفو في المحلول. من خلال الجمع بين التبييض البيولوجي والطرق الكهروكيميائية التي يمكن أن تصطاد هذه المعادن وتجعلها مفيدة في التصنيع.

سيكون تغيير التكنولوجيا أمرًا معقدًا للغاية ، لكن من الممكن ، بل ضروري بالفعل ، لأسباب استراتيجية وبيئية. يمكن أن يحدث التبييض البيولوجي في الموقع ، حيث يتم إنتاج السيارات أو التخلص منها ، لذا فهي لا تحتاج إلى تصدير. طريقة للانفصال عن تفوق الصين في قطاع المعادن النادرة.


برقية
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا ، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بنشر مقالات جديدة للسيناريوهات الاقتصادية.

⇒ سجل الآن


عقول

مقال مستقبل إعادة تدوير البطاريات: التبييض البيولوجي ، أو إعادة التدوير باستخدام البطاريات ، يأتي من ScenariEconomici.it .


تم نشر المشاركة على مدونة Scenari Economici على https://scenarieconomici.it/il-futuro-del-riciclo-delle-batterie-il-bioleaching-o-riciclo-con-le-batterie/ في Fri, 18 Jun 2021 06:00:53 +0000.