Апельсиновые корки для переработки литиевых аккумуляторов

25.08.2020

Повторное использование редких металлов, которые никуда не деваются из отработанных литийсодержащих аккумуляторов, становится все более и более насущным вопросом. Серьезным минусом в переработке б/у батарей остаются крайне вредные техпроцессы, в ходе которых выделяется масса токсичных веществ. Удивительно, но всю вредную химию можно заменить высушенными апельсиновыми корками, что доказали ученые из Сингапура.

Традиционный техпроцесс переработки отработанных литиевых батарей предполагает нагрев и плавление при температуре свыше 500 °C. Это требует высочайших энергетических затрат и сопровождается выбросом токсичных газов. В качестве замены ему предложена более чистая технология. Она заключается в измельчении батарей и последующем осаждении металлов в жидкой среде - в подогретой смеси кислот и перекиси водорода. Это называется гидрометаллургия, и она пока находится в стадии экспериментов.

В предложенном виде гидрометаллургия тоже не сахар. Особенно в промышленных масштабах, если до такого дойдет. Другое дело, если кислоты заменить чем-то экологически чистым. Чем? Например, апельсиновыми корками, в которых содержатся сахара и кислоты, необходимые для реакции с осаждением металлов.

Использовать апельсиновые корки в качестве реагента предложили ученые из Сингапурского технологического университета Наньян. Кожура этих цитрусовых сушилась и затем измельчалась в порошок. На основе порошка была создана смесь для осаждения металлов в сочетании с лимонной кислотой также извлеченной из цитрусовых. Плюс перекись водорода.

Ученые извлекли из бывших в употреблении аккумуляторов около 90 % лития, кобальта, никеля и марганца. Это примерно столько же, сколько этих материалов извлекается в процессе традиционной "токсичной" переработки. Только после "цитрусовой" переработки отходы были нетоксичны.

Из полученных в процессе переработки б/у-батарей металлов ученые сделали новый аккумулятор, который по характеристикам не уступал обычным новым литийионным аккумуляторам. В настоящее время проводятся дальнейшие испытания, чтобы убедиться, что новые батареи прослужат сопоставимое количество циклов зарядки/разрядки.

<< Назад: Вечная атомная батарейка 25.08.2020

>> Вперед: Установлен механизм формирования памяти 24.08.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Новая угроза для спутников на перегруженной орбите 04.02.2026 Космическая солнечная энергетика уже давно воспринимается как одна из самых перспективных технологий будущего - способ получения чистой, практически неисчерпаемой энергии круглосуточно и независимо от погоды на Земле. Идея заключается в том, чтобы размещать огромные солнечные панели на орбите, собирать там солнечный свет и передавать полученную электроэнергию вниз в виде направленного луча. Однако по мере развития проектов и стремительного роста числа спутников на околоземных орбитах эта технология начинает сталкиваться с новыми, ранее недооцениваемыми рисками. Особенно тревожными выглядят последствия возможных сбоев при использовании мощных лазеров для передачи энергии. В свежем исследовании, проведенном специалистами Пекинского института спутниковой инженерии, подробно рассмотрены сценарии "отклонения лазерного луча от заданной цели". Авторы показывают, что даже небольшая ошибка в системе наведения или сбой в отслеживании может привести к тому, что мощный инфракрасный луч попадет на посторонний спутник. Последствия такого инцидента могут быть крайне серьезными: индуцированные электрические разряды в солнечных панелях, вспышки света, резкие скачки тока и, как следствие, выход из строя чувствительной бортовой электроники. Лабораторные эксперименты, проведенные китайскими учеными с применением ультракоротких лазерных импульсов, наглядно продемонстрировали, как высокая плотность мощности луча провоцирует накопление зарядов и электрические пробои. Чем выше интенсивность излучения, тем значительнее риск повреждения. Эти результаты заставляют пересмотреть подходы к выбору параметров лазерной системы: ученые уже предложили ряд рекомендаций, позволяющих существенно снизить вероятность аварийных ситуаций. Интересно, что сама концепция космической солнечной энергетики была впервые сформулирована еще в 1968 году американским инженером Питером Глазером. Долгое время основным способом передачи энергии считались микроволновые лучи, однако в последние годы все больше проектов переходят на инфракрасные лазеры. Такие системы требуют гораздо меньших наземных приемных антенн, что делает их привлекательнее с точки зрения стоимости и размещения инфраструктуры. Сегодня разработкой космической солнечной энергетики активно занимаются как государственные структуры, так и частные компании. Среди американских стартапов выделяется Overview Energy, которая планирует провести первые орбитальные демонстрации уже к 2028 году. Китай, в свою очередь, согласно открытым данным, нацелен на создание мегаваттной системы к 2030 году. Однако стремительный рост числа спутников - особенно на геостационарной и низкой околоземной орбитах - делает задачу точного наведения луча все более сложной и рискованной. Авторы исследования подчеркивают, что безопасное развитие технологии невозможно без комплексного подхода. Необходимы не только инженерные меры предосторожности - улучшенные алгоритмы наведения, системы аварийного отключения, резервные каналы контроля, - но и международное регулирование использования орбитального пространства. Без четких правил и координации между странами космическая солнечная энергетика рискует превратиться в источник новых техногенных угроз для уже существующей спутниковой инфраструктуры.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026