チームはオレンジの皮を使用してコンセプトをデモンストレーションしました。これにより、彼は電池廃棄物から貴金属を効率的に回収しました。次に、これらの回収した金属から機能する電池を作成し、その過程で発生する廃棄物を最小限に抑えました。
科学者たちは、この廃棄物から資源へのアプローチは、食品廃棄物と電子機器廃棄物の両方に対処し、バッテリーをリサイクルし、廃棄物ゼロの循環型経済の発展を支援すると述べています。
リソースが可能な限り使用され続ける経済。
世界では毎年1,3億トンの食品廃棄物と50万トンの電子廃棄物が世界で発生すると推定されています。
従来の処理であるバッテリーのリサイクル
使用済みバッテリーは通常、危険な有毒ガスを放出する貴金属を溶かすために、極度の熱（500°C以上）で処理されます。 金属を抽出するために過酸化水素を含む強酸溶液または弱酸溶液を使用する別のアプローチが研究されています。 ただし、これらのバッテリリサイクルソリューションは、健康と安全のリスクをもたらす二次汚染物質を生成します。
教授 マダヴィ・スリニバサン 彼は、循環経済研究（NTU SCARCE）研究所のNTUシンガポール-CEAアライアンスの共同ディレクターです。
「現在の産業用電子廃棄物リサイクルプロセスはエネルギー集約型であり、有害な汚染物質と液体廃棄物を排出します。 これは、電子廃棄物の量が増加するにつれて、環境にやさしい方法が緊急に必要であることを示しています。 私たちのチームは、これを生分解性物質で行うことが可能であることを示しました。 これらの結果は、NTUエネルギー研究所（ERI @N）内のSCARCE研究所での作業に基づいています。
SCARCE研究所は、バッテリーやその他の電子廃棄物をリサイクルする環境に優しい方法を開発するために作成されました
教授 ダルトン・テイ NTUの材料科学工学部と生物科学部の関係者は、次のように語っています。 この方法では、これらの貴金属を可能な限り使用し続けることで資源の枯渇の問題に取り組むだけでなく、増大する世界的危機である電子廃棄物と食品廃棄物の蓄積の問題も扱います。
結果は科学雑誌EnvironmentalScience＆Technologyに掲載されました。
持続可能な低コストのアプローチ
有害な汚染物質を生成するバッテリー廃棄物のリサイクルに伴い、水を抽出の溶媒として使用する湿式製錬法が、可能な代替手段としてますます検討されています。
このプロセスには、まず細断処理と破砕が含まれます。 バッテリー 黒い塊と呼ばれる粉々になった材料を形成するために使用されます。 次に、研究者は、貴金属を強酸または弱酸と他の化学物質（過酸化水素など）の混合物に溶解して貴金属をブラックマスから抽出してから、金属を沈殿させます。
従来の方法よりも環境に優しい一方で、このような強力な化学物質を工業規模で使用すると、大量の二次汚染物質が生成され、重大な安全と健康のリスクをもたらす可能性があります。
NTUチームは、オーブンで乾燥させたオレンジの皮をパウダーと組み合わせることで、柑橘系の果物に含まれる弱い有機酸であるクエン酸が同じ目標を達成できることを発見しました。
臨床検査
研究室の実験で、チームは彼らのアプローチが 使用済みリチウムイオン電池から約90％のコバルト、リチウム、ニッケル、マンガンの抽出に成功、過酸化水素を使用するアプローチに匹敵する有効性。
果物の皮を使ったバッテリーのリサイクル：それはどのように機能しますか？
重要なのは、オレンジの皮に含まれるセルロースで、抽出プロセス中に糖に変換されます。 これらの糖は、バッテリー廃棄物からの金属の回収を改善します。 フラボノイドやフェノール酸など、オレンジの皮に含まれる天然の抗酸化物質がさらに効率に貢献しています。
もっとあります。 このプロセスで生成された固形残留物は無害であることが判明しました。 この方法は環境にやさしいです。
古いものから新しいものへ
回収された材料から、研究者たちは新しいリチウムイオン電池を組み立てました。 市販のものと同様の充電容量を示しているバッテリー。
さらなる研究が進行中です。 目的は、回収された材料で作られたこれらのバッテリーの充放電サイクルのパフォーマンスを最適化することです。
これは、この新しい技術が「産業規模でのリチウムイオン電池のリサイクルに実用的に実行可能」であることを示唆しています。
チームは現在、処理済みのバッテリー廃棄物によって生成されるバッテリーの性能をさらに向上させることを目指しています。
今後の展開
この廃棄物から資源へのアプローチは、他のタイプのセルロースに富む果物や野菜の廃棄物にも拡張できます。 このアプローチは、e-wasteの新しい循環経済に大きく貢献します。
