Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Appelsinskræl genbruger metaller fra batterier

Værdifulde metaller fra dit mobilbatteri er ekstremt CO2-krævende at genbruge. Men nu har kemikere opfundet en ny og bæredygtig metode, der kan høste 90 procent af metallerne – med en køkkenblender og appelsinskræller.

Shutterstock

Forskere fra Nanyan Technological University i Singapore har opdaget, hvordan man bruger affald i form af appelsinskræller i en kemisk proces, som kan udvinde værdifulde metaller fra brugte lithium-ion-batterier til genbrug.

Lithium-ion-batterier – som sidder i alt fra smartphones til elektriske biler – taber deres kapacitet over tid, fordi der dannes bittesmå nanokrystaller i batteriet, som hindrer ionernes bevægelser. Når kapaciteten falder for meget, bliver batteriet ubrugeligt.

Men batteriet består stadig af værdifulde metaller som lithium, kobolt, nikkel og mangan, og det udgør både et miljøproblem og et økonomisk problem, hvis de ikke genanvendes effektivt.

Forskere holder batterier og appelsinskræller i laboratoriet

De to ledende forskere, adjunkt Dalton Tay (tv.) og professor Madhavi Srinivasan, med de appelsinskræller og batterier, som blev benyttet i deres forskningsforsøg.

© Nanyang Technological University

Gammel genbrugsmetode koster i CO2

I dag sker genanvendelsen ofte ved, at de brugte batterier opvarmes til 500 grader, så metallerne smelter og kan opsamles.

Den proces er desværre både energikrævende og forurenende, fordi der dannes giftige gasser ved de høje temperaturer.

Den nye metode fra Singapore bygger på en særlig form for metaludvinding, som hedder hydrometallurgi, hvor man bruger kemikalier i stedet for varme til at opløse metalholdige mineraler, så metal-ionerne lettere kan koncentreres og udvindes.

Køkkenblender og appelsinskræl høster metaller

Først bliver de brugte lithium-ion-batterier makuleret og tørret natten over, inden de køres gennem en almindelig køkkenblender og så siet. Forskerne står tilbage med et fint, sort pulver bestående af bl.a. kobolt, lithium, nikkel, mangan, aluminium og kobber.

Forskerne tørrer dernæst appelsinskræller ved lav temperatur i tre dage og pulveriserer dem, inden de tilsættes med en citronsyreholdig væske.

Når det metalholdige sorte batteripulver blandes med den syrlige appelsinskrælsvæske, opløses partiklerne i pulveret, og der dannes pæne metal-ioner i væsken, som kan indsamles til genanvendelse – fx gennem elektrolyse, hvor metal-ionerne koncentreres på en elektrode, når der sættes strøm til væsken.

Forskerne var i stand til at indsamle op mod 90 procent af de værdifulde metaller fra det sorte pulver, og de var endda i stand til at genanvende dem til nye batterier med samme kapacitet som de batterier, der er på markedet i dag.

Hvorfor er batterier vigtige?

Hvis klimaet skal reddes, er vi nødt til at omstille størstedelen af vores energiforbrug til vedvarende kilder i form af elektricitet fra jordvarme, vand, vind og sol. Vedvarende energikilder har dog det problem, at vi ikke bare kan tænde og slukke for dem, når vi har lyst, som vi ellers er blevet vant til med fossile brændstoffer. Solceller laver strøm, når solen skinner, vindmøller når vinden blæser osv. Derfor er vi nødt til at kunne gemme elektricitet fra overproduktion til de vindstille gråvejrsdage. Desuden er vi nødt til at kunne fragte elektriciteten, så den kan tages i brug, når man ikke er i nærheden af forsyningsnettet.

  • Hvad er den største udfordring?

    Prisen. Hvis batterier for alvor skal sætte strøm til vores forsyningsnet, boliger og biler, er de nødt til at være så billige, at de kan konkurrere med andre former for energiopbevaring. Det amerikanske energiministerium regner med, at elbiler bliver konkurrencedygtige, når de kan levere 1 KwH for $125. I dag ligger tallet omkring $156 per KwH. Den letteste måde at sænke prisen er at øge den mængde elektricitet, som det enkelte batteri kan opbevare. Også kaldet energitætheden.

  • Hvilke batterier har størst potentiale?

    Lithium-ion-batteriet har den største energitæthed og er derfor den suverænt mest populære batteritype i dag. Energitætheden i et lithium-ion-batteri afhænger af de materialer, som elektroderne er bygget af, og derfor arbejdes der benhårdt på at udvikle nye typer af elektroder af nye materialer. I dag laves anoder ofte af kobber og grafit, men hvis de i stedet kunne bygges af ren lithium, ville det kunne tidoble energitætheden. Til gengæld har lithium-anoder tendens til at vokse, så batterierne kortslutter eller endda eksploderer. En ny og meget lovende tilgang er at bruge nanoteknologi til at stabilisere anoden, men til gengæld er det endnu ikke en billig løsning til masseproduktion. Innovation i batteriteknologi er ofte en balancegang, hvor forbedringer kommer med en pris. Men heldigvis går det i den rigtige retning.

  • Hvordan ser fremtiden ud for batterier?

    Prisen på lithium-ion-batterier er faldet med 90% siden 2010, og i USA er der anslået tre gange så mange batteriforskere i dag, som der var for 10 år siden. Efterspørgslen på vedvarende energi og batterier skyder i vejret, og innovationen accelererer. Ifølge nogle estimater kan prisen per KwH komme helt ned på $62 allerede i 2030. Til den pris bliver det svært at konkurrere med batteriet.

Læs også:

Batterier

Batteri genbruger atomaffald og holder over 1000 år

5 minutter
Batterier

Nyt batteri oplader din computer og telefon på en brøkdel af tiden

3 minutter
Batterier

FUP ELLER FAKTA: Er elbiler VIRKELIG bedre for miljøet?

4 minutter

Log ind

Ugyldig e-mailadresse
Adgangskode er påkrævet
Vis Skjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klik hér

Ny bruger? Få adgang nu!

Nulstil adgangskode

Indtast din email-adresse for at modtage en email med anvisninger til, hvordan du nulstiller din adgangskode.
Ugyldig e-mailadresse

Tjek din email

Vi har sendt en email til med instruktioner om, hvordan du nulstiller din adgangskode. Hvis du ikke modtager emailen, bør du tjekke dit spamfilter.

Angiv ny adgangskode.

Du skal nu angive din nye adgangskode. Adgangskoden skal være på minimum 6 tegn. Når du har oprettet din adgangskode, vil du blive bedt om at logge ind.

Adgangskode er påkrævet
Vis Skjul