دراسة استراتيجيات فعالة لإعادة تدوير الليثيوم من بطاريات السيارات الكهربائية القديمة بتكلفة منخفضة

يدرس الباحثون والمهتمون في مجال صناعة السيارات كيفية التعامل مع البطاريات التي تُستخدم في السيارات الكهربائية بعد انتهاء عمرها الافتراضي، تُعتبر بطاريات الليثيوم مصدرًا مهمًا يمكن إعادة تدويره، ويتطلب الأمر جهودًا لتطوير طرق فعالة من حيث التكلفة تساعد في إعادة استخدام هذه الموارد، حيث تتزايد الحاجة لإعادة تدوير الليثيوم لمواجهة التحديات البيئية والاقتصادية المرتبطة بالطاقة المتجددة، يُعتبر البحث في هذا الجانب ضرورة ملحة لمستقبل مستدام.

فريق من العلماء في جامعة ويسكونسن ماديسون يقودهم كيونج شين تشوي يعمل على إيجاد حلول فعالة، حيث قاموا بالفعل بتسجيل براءات اختراع والتواصل مع كبرى شركات صناعة السيارات العالمية، يعد هذا البحث خطوة نحو تطوير تقنيات جديدة تسهم في إعادة تدوير الليثيوم بكفاءة، تهدف هذه الجهود إلى تحسين استدامة صناعة البطاريات الكهربائية وتعزيز الابتكار في هذا القطاع الحيوي، مما يتيح تحقيق فوائد بيئية واقتصادية.

لقد تم استخدام بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بشكل واسع من قبل شركات مثل تسلا وباي دي، ومع أن هذه البطاريات تعتبر أقل تكلفة وأكثر أمانًا إلا أن قيمتها من ناحية إعادة التدوير ليست مرتفعة، يكشف تشوي عن أن استعادة الليثيوم من هذه البطاريات ما زالت تواجه تحديات اقتصادية، مما يتطلب ابتكارات جديدة تجعل عملية الاسترجاع مجدية بشكل أكبر وتساهم في تحقيق توازن في السوق.

تشير الأبحاث إلى أن استخراج الليثيوم من مصادر طبيعية مثل المناجم يسبب أضرارًا بيئية، كما أن الاستفادة من بطاريات LFP المستهلكة قد تكون الحل الأمثل، يتطلب دعم هذا الاتجاه أيضًا تقنيات جديدة ستمكن الشركات من تحقيق أهدافها في إعادة التدوير، يبرز أهمية توفر موارد كافية من الليثيوم لإنتاج بطاريات كهربائية بشكل مستدام.

تتضمن القوانين الجديدة في الاتحاد الأوروبي إجراءات صارمة لتقليل الأثر البيئي للبطاريات، حيث سيتعين على الشركات المصنعة تضمين نسبة معينة من الليثيوم المعاد تدويره بحلول عام 2031، تعد هذه اللوائح دافعًا إضافيًا لتطوير حلول فعالة ومستدامة، ومن ثم فإن تقديم استراتيجيات فعالة يمكن أن يؤثر بشكل كبير على السوق ويعزز من نجاح شركات صناعة السيارات.

سعى فريق تشوي إلى تطوير عملية كهروكيميائية بسيطة تساهم في استخراج الليثيوم بكفاءة، حيث تشمل العملية خطوات مبتكرة تقوم بفصل أيونات الليثيوم واستخراجها من البطاريات المستهلكة، تمثل هذه الطريقة نقلة نوعية في إعادة تدوير المواد، كما تسهم في تقليل النفايات الكيميائية وتوفير مواد كيميائية عالية النقاء، تشكل هذه الابتكارات تطورًا ملحوظًا في مجال إعادة التدوير.

تم إثبات فعالية هذه العملية باستخدام بطاريات LFP المختلفة، ونُشرت النتائج في مجلة ACS Energy Letters، وقد تلقت تلك الجهود اهتمامًا كبيرًا من الشركات المعنية بإنتاج البطاريات، يعكس النجاح في هذا المشروع اهتمام المصنعين بتحقيق كفاءة ومرونة أفضل في سوق البطاريات، مما يعزز من أهمية البحث والتطوير في هذا القطاع المتنامي.

يعمل فريق تشوي حاليًا على تطوير نموذج أولي لفهم كيفية تسويق هذه التقنية بشكل أفضل، يهدف ذلك إلى الإجابة على التحديات المتعلقة بالاستثمار في تقنيات إعادة التدوير، يُعتبر هذا التطوير خطوة مهمة نحو تحقيق اقتصاد دائري يعتمد على الابتكار والاستدامة، مما يساهم بشكل فعّال في دعم التوجهات البيئية العالمية في مجال الطاقة.