本地大學成功利用水果皮從耗盡電量的锂電池中,提取和回收使用貴重金屬,變廢爲寶制作成新電池。
目前要從廢舊的锂電池中提取貴重金屬,一般會使用超過500攝氏度的高溫溶解電池,過程中會釋放有毒氣體。其他方法如使用強酸溶液或含有過氧化氫(hydrogen peroxide)的弱酸液體分解金屬,仍會釋放出可造成健康和安全風險的二次汙染物。
南洋理工大學能源研究所屬下南大—CEA循環經濟研究中心展開的研究發現,橙皮烘幹磨成粉末後,加入柑橘類水果中的檸檬酸可達到相同效果。
南大研究團隊在實驗中成功用上述方式從廢舊電池中提取近90%的钴、锂、鎳和錳,效果相當于使用過氧化氫。
南大材料科學與工程學院鄭祖仰助理教授解釋,橙皮中含有的纖維素加熱後轉化爲糖,糖分有助回收廢舊電池中的金屬。“橙皮中的天然抗氧化劑如類黃酮(flavonoids)和酚酸(phenolic acids),也可加強回收效果。”鄭祖仰指出,在這個過程産生的固體殘留物是無毒的,顯示這個方式對環境無害。
研究人員利用回收的金屬制成新的锂電池,充電容量(charge capacity)與市面上的電池類似。研究團隊接下來將提升電池的性能表現、優化回收過程以擴大生産規模以及研究能否不使用酸性物質。
從目前的研究結果看來,研究團隊認爲這個回收锂電池的方式可運用在工業中。
南大—CEA循環經濟研究中心馬哈比教授(Madhavi Srinivasan)指出,除了橙皮,這個回收方式或許也能使用其他富含纖維素的蔬果廚余,用來回收不同的锂電池如磷酸鐵锂電池(lithium iron phosphate)等。“這將協助我們向新的電子垃圾循環經濟邁進一大步,以更環保和可持續方式爲生活提供電力。”
這項研究計劃在固體廢物資源化科研項目下,獲國立研究基金會、國家發展部和國家環境局資助。