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电容性去离子过程使电池回收和生物燃料生产

新的化学分离启用电池回收,生物柴油

当回收罐头和瓶子回收时,在某个时候,有必要将塑料与金属分开。当回收汽车电池时,拿出最有价值的金属也需要分离,但是这次它需要一种特定的化学分离工艺。

在电池阴极中发现的钴,锰和镍对我来说很昂贵,科学家多年来一直在寻求一种从消费者制造新电池的方法。

当汽车电池达到其寿命的尽头时,它将变成一辆汽车粉碎机。从这些切碎的电池中拿出有用的化学物质并非易事。美国能源部(DOE)Argonne国家实验室的研究人员转向了一个称为电容性脱位的过程,该过程使用镍,锰和钴的电荷从废物流中选择它们。

“根据物理原理,化学原理和电化学原理,有不同的分离技术用于不同目的,”Argonne工程师Lauren Valentino说。“第一步中的机械过程只能做很多事情,因此我们转向诸如膜,吸附剂和电容性去离子技术之类的东西,这些技术都可以用来夺回感兴趣的化学物质。”

根据Valentino的说法,电池回收很复杂,因为并非所有汽车电池都相同。“当需要回收汽车电池时,很难控制自己得到的东西,”她说。“当电池切碎时,您将各种各样的东西混合在一起 - 阴极,阳极,电解质和分离器。”

回收电池需要分解并将大型化学成分分为基本元素。“建造电池就像是用乐高积木建造塔楼,”瓦伦蒂诺说。“您使用具有不同形状的小块来建造塔楼,但是如果您想重新建造,则必须拆开并对所有砖块进行分类以获得所需的东西。”

电容性脱位的主要优点是它是灵活的。根据Valentino的说法,它可用于通过控制流量和运营时间来适应不同的材料和各种操作策略。欧洲杯足球竞彩“通过控制材料及其实施方式,我们能够真正量身定制正在分离的元素和化学物质,”她说。

瓦伦蒂诺(Valentino)和她的同事用于电池回收的电容性去离子过程也在其他领域(包括生物能源生产)中使用。瓦伦蒂诺(Valentino)领导了来自六个国家实验室的研究人员的生物处理分离联盟,共同研究和开发了生物量转化为生物燃料所需的分离过程和技术。(该小组由DOE的生物能源技术办公室在能源效率和可再生能源办公室内建立。)

“在某个时候,有一个转换步骤,然后是一个分离过程,”瓦伦蒂诺说。“这些反应堆中产生的是具有许多不同组分的复杂混合物,我们必须能够分离和集中系统中感兴趣的产品,以催化升级它们,以生产我们所追求的生物燃料。”

与靶向带正电离子的电池回收技术不同,生物能源生产要求Valentino和她的同事们搜索带负电荷的分子。“从本质上讲,我们的电容式脱位就像'爪'那样挑选了我们感兴趣的分子。”

一旦分离,这些化合物将是多功能的,可以转化为碳氢化合物生物燃料,例如可再生柴油或可持续航空燃料。“我们才刚刚开始探索更有效的分离可以使运输更具可持续性的不同方式。”她说。“我们还有很多要发现的东西。”

这项研究部分由国家科学基金会资助。欧洲杯线上买球

来源:https://www.anl.gov/

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