ຂ່າວອຸດສາຫະກໍາ

ນັກວິທະຍາສາດໃຊ້ເປືອກtoາກໄມ້ເພື່ອປ່ຽນແບັດເຕີຣີ Lithium-Ion ເກົ່າໃຫ້ເປັນອັນໃ່

2021-06-16
ຫົວຂໍ້:
ເຕັກໂນໂລຍີແບັດເຕີຣີ, ພະລັງງານ, ມະຫາວິທະຍາໄລເທັກໂນໂລຍີ Nanyang, ເປັນທີ່ນິຍົມ, ແບັດເຕີຣີລີໄຊເຄີນ, ແບັດເຕີຣີ Lithium-Ion
ໂດຍມະຫາວິທະຍາໄລເທັກໂນໂລຍີ NANYANG ໃນວັນທີ 29 ສິງຫາ 2020



ທີມນັກວິທະຍາສາດນໍາໂດຍ NTU ໄດ້ພັດທະນາວິທີການໃof່ຂອງການນໍາໃຊ້ສິ່ງເສດເຫຼືອປອກເປືອກtoາກໄມ້ເພື່ອສະກັດແລະນໍາເອົາໂລຫະມີຄ່າຄືນມາຈາກແບັດເຕີຣີ lithium-ion ທີ່ໃຊ້ແລ້ວເພື່ອສ້າງແບັດເຕີຣີໃnew່. LR: Asst Prof Dalton Tay, Prof Madhavi Srinivasan. ສິນເຊື່ອ: NTU ສິງກະໂປ

ນັກວິທະຍາສາດ ນຳ ພາໂດຍມະຫາວິທະຍາໄລເທັກໂນໂລຍີ Nanyang, ສິງກະໂປ (NTU ສິງກະໂປ) ໄດ້ພັດທະນາວິທີການໃof່ຂອງການໃຊ້ຂີ້ເຫຍື້ອປອກເປືອກtoາກໄມ້ເພື່ອສະກັດແລະ ນຳ ໃຊ້ໂລຫະມີຄ່າຈາກການໃຊ້ແບັດເຕີຣີ lithium-ion ທີ່ໃຊ້ແລ້ວເພື່ອສ້າງແບັດເຕີຣີໃ່.

ທີມງານໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວຄວາມຄິດຂອງເຂົາເຈົ້າໂດຍໃຊ້ເປືອກorangeາກກ້ຽງ, ເຊິ່ງສາມາດເກັບກູ້ເອົາໂລຫະມີຄ່າຈາກສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງແບັດເຕີຣີໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຈາກນັ້ນເຂົາເຈົ້າໄດ້ສ້າງແບັດເຕີຣີທີ່ເປັນປະໂຫຍດຈາກໂລຫະທີ່ເກັບມາໄດ້ເຫຼົ່ານີ້, ສ້າງສິ່ງເສດເຫຼືອໃຫ້ ໜ້ອຍ ທີ່ສຸດໃນຂະບວນການ.

ບັນດານັກວິທະຍາສາດກ່າວວ່າວິທີການເສດເຫຼືອຕໍ່ຊັບພະຍາກອນຂອງເຂົາເຈົ້າແມ່ນແກ້ໄຂທັງເສດເຫຼືອອາຫານແລະສິ່ງເສດເຫຼືອເອເລັກໂຕຣນິກ, ສະ ໜັບ ສະ ໜູນ ການພັດທະນາເສດຖະກິດວົງຈອນທີ່ບໍ່ມີສິ່ງເສດເຫຼືອສູນ, ໃນນັ້ນຊັບພະຍາກອນຈະຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ໃຫ້ໃຊ້ໄດ້ດົນເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້. ຄາດວ່າມີຂີ້ເຫຍື້ອອາຫານປະມານ 1.3 ຕື້ໂຕນແລະຂີ້ເຫຍື້ອອີເລັກໂທຣນິກ 50 ລ້ານໂຕນຖືກສ້າງຂຶ້ນທົ່ວໂລກໃນແຕ່ລະປີ.

ແບັດເຕີຣີທີ່ໃຊ້ແລ້ວໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນສູງ (ຕາມອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 500 ° C) ເພື່ອຫຼອມໂລຫະທີ່ມີຄ່າ, ເຊິ່ງປ່ອຍແກັສພິດທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ວິທີທາງເລືອກອື່ນທີ່ໃຊ້ວິທີແກ້ໄຂອາຊິດທີ່ເຂັ້ມແຂງຫຼືວິທີແກ້ໄຂອາຊິດທີ່ອ່ອນແອດ້ວຍ hydrogen peroxide ເພື່ອສະກັດເອົາໂລຫະນັ້ນກໍາລັງຖືກສໍາຫຼວດ, ແຕ່ພວກມັນຍັງຜະລິດມົນລະພິດຂັ້ນສອງທີ່ສ້າງຄວາມສ່ຽງຕໍ່ສຸຂະພາບແລະຄວາມປອດໄພ, ຫຼືອີງໃສ່ hydrogen peroxide ເຊິ່ງເປັນອັນຕະລາຍແລະບໍ່ັ້ນຄົງ.



ທີມງານໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວຄວາມຄິດຂອງເຂົາເຈົ້າໂດຍໃຊ້ເປືອກorangeາກກ້ຽງ, ເຊິ່ງສາມາດເກັບກູ້ເອົາໂລຫະມີຄ່າຈາກສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງແບັດເຕີຣີໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຈາກນັ້ນເຂົາເຈົ້າໄດ້ສ້າງແບັດເຕີຣີທີ່ເປັນປະໂຫຍດຈາກໂລຫະທີ່ເກັບມາໄດ້ເຫຼົ່ານີ້, ສ້າງສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ບໍ່ເປັນພິດ ໜ້ອຍ ທີ່ສຸດໃນຂະບວນການ. ສິນເຊື່ອ: NTU ສິງກະໂປ

ສາດສະດາຈານ Madhavi Srinivasan, ຜູ້ອໍານວຍການຮ່ວມຂອງ NTU Singapore-CEA Alliance for Research in Circular Economy (NTU SCARCE) ກ່າວວ່າ: processes œ processes ຂະບວນການນໍາເອົາອຸດສາຫະກໍາກັບຄືນມາໃຊ້ໃwaste່ໃນສິ່ງເສດເຫຼືອອີເລັກໂທຣນິກແມ່ນໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍແລະປ່ອຍມົນລະພິດທີ່ເປັນອັນຕະລາຍແລະສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງແຫຼວ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ອງການອັນຮີບດ່ວນສໍາລັບວິທີການທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມເນື່ອງຈາກປະລິມານຂີ້ເຫຍື້ອອີເລັກໂຕຣນິກເພີ່ມຂຶ້ນ. ທີມງານຂອງພວກເຮົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເຮັດດ້ວຍສານທີ່ຍ່ອຍສະຫຼາຍໄດ້.

findings findings ຜົນການຄົ້ນພົບເຫຼົ່ານີ້ສ້າງຢູ່ເທິງຮ່າງກາຍຂອງພວກເຮົາທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຂອງການເຮັດວຽກຢູ່ SCARCE ພາຍໃຕ້ສະຖາບັນຄົ້ນຄວ້າພະລັງງານຂອງ NTU ([email protected]). ຫ້ອງທົດລອງ SCARCE ໄດ້ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນເພື່ອພັດທະນາວິທີການສີຂຽວຂອງການ ນຳ ກັບມາໃຊ້ຄືນສິ່ງເສດເຫຼືອອີເລັກໂທຣນິກ. ມັນຍັງເປັນສ່ວນ ໜຶ່ງ ຂອງການລິເລີ່ມ NTU Smart Campus, ເຊິ່ງມີເປົ້າtoາຍເພື່ອພັດທະນາວິທີແກ້ໄຂທີ່ກ້າວ ໜ້າ ທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຊີເພື່ອອະນາຄົດທີ່ຍືນຍົງ. â

ຜູ້ຊ່ວຍສາດສະດາຈານ Dalton Tay ຈາກໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດແລະວິສະວະ ກຳ ວັດສະດຸ NTU ແລະໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດຊີວະສາດກ່າວວ່າ: œຢູ່ສິງກະໂປ, ປະເທດທີ່ຂາດແຄນຊັບພະຍາກອນ, ຂະບວນການຂຸດຄົ້ນຕົວເມືອງນີ້ເພື່ອສະກັດເອົາໂລຫະທີ່ມີຄ່າຈາກເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຖິ້ມທັງbecomesົດກາຍເປັນສິ່ງ ສຳ ຄັນຫຼາຍ. . ດ້ວຍວິທີການນີ້, ພວກເຮົາບໍ່ພຽງແຕ່ແກ້ໄຂບັນຫາການສູນເສຍຊັບພະຍາກອນໂດຍການເກັບຮັກສາໂລຫະທີ່ມີຄ່າເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຫຼາຍເທົ່າທີ່ຈະຫຼາຍໄດ້, ແຕ່ຍັງເປັນບັນຫາຂອງການຖິ້ມຂີ້ເຫຍື້ອອີເລັກໂທຣນິກແລະການສະສົມສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງອາຫານທັງເປັນວິກິດການໂລກທີ່ກໍາລັງເພີ່ມຂຶ້ນ.

ຜົນການຄົ້ນພົບດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກຕີພິມລົງໃນວາລະສານວິທະຍາສາດສິ່ງແວດລ້ອມແລະເຕັກໂນໂລຍີໃນເດືອນກໍລະກົດ.

ວິທີການທີ່ມີລາຄາຖືກ, ຍືນຍົງ

ດ້ວຍວິທີການທາງອຸດສາຫະກໍາເພື່ອເອົາຂີ້ເຫຍື້ອbatteryໍ້ໄຟທີ່ຜະລິດຄືນມາສ້າງມົນລະພິດທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ, ການໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້າດ້ວຍພະລັງງານໄຟຟ້າ“ ໃຊ້ນໍ້າເປັນຕົວລະລາຍສໍາລັບການສະກັດເອົາ” ກໍາລັງຖືກຄົ້ນຫາເປັນທາງເລືອກທີ່ເປັນໄປໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ. ຂະບວນການນີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຈູດແລະທໍາລາຍbatteriesໍ້ໄຟທີ່ໃຊ້ແລ້ວເປັນອັນທໍາອິດເພື່ອປະກອບເປັນວັດສະດຸທີ່ຖືກບິດເອີ້ນວ່າມວນສານສີດໍາ. ຈາກນັ້ນນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະກັດເອົາໂລຫະທີ່ມີຄ່າຈາກມະຫາຊົນສີດໍາໂດຍການລະລາຍມັນໃນສ່ວນປະສົມຂອງອາຊິດທີ່ເຂັ້ມແຂງຫຼືອາຊິດອ່ອນແອບວກກັບສານເຄມີອື່ນ like ເຊັ່ນ: hydrogen peroxide ພາຍໃຕ້ຄວາມຮ້ອນ, ກ່ອນທີ່ຈະປ່ອຍໃຫ້ໂລຫະຕົກລົງ.

ໃນຂະນະທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກ່ວາວິທີການ ທຳ ມະດາ, ການໃຊ້ສານເຄມີທີ່ແຂງແຮງດັ່ງກ່າວໃນລະດັບອຸດສາຫະກໍາສາມາດສ້າງມົນລະພິດຂັ້ນສອງໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ສ້າງຄວາມສ່ຽງດ້ານຄວາມປອດໄພແລະສຸຂະພາບທີ່ສໍາຄັນ, ທ່ານ Asst Prof Tay ກ່າວ.



ວິທີການເສດເຫຼືອຊັບພະຍາກອນເພື່ອນໍາກັບມາໃຊ້ແບັດເຕີຣີຄືນໃ່. ສິນເຊື່ອ: NTU ສິງກະໂປ

ທີມງານ NTU ພົບວ່າການປະສົມເປືອກorangeາກກ້ຽງທີ່ໄດ້ເອົາໄປອົບໃນເຕົາອົບແລະບົດໃຫ້ເປັນpowderຸ່ນ, ແລະກົດ citric, ເຊິ່ງເປັນກົດອິນຊີທີ່ອ່ອນແອຢູ່ໃນfruitsາກໄມ້rusາກນາວ, ສາມາດບັນລຸເປົ້າsameາຍຄືກັນ.
ໃນການທົດລອງຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ, ທີມງານໄດ້ຄົ້ນພົບວ່າວິທີການຂອງເຂົາເຈົ້າສາມາດຂຸດຄົ້ນປະມານ 90 ເປີເຊັນຂອງ cobalt, lithium, nickel, ແລະ manganese ຈາກbatteriesໍ້ໄຟ lithium-ion ທີ່ໄດ້ໃຊ້ a €ເປັນປະສິດທິພາບທີ່ທຽບເທົ່າກັບວິທີການໃຊ້ hydrogen peroxide.

Asst Prof Tay ໄດ້ອະທິບາຍວ່າ: key key key ກຸນແຈທີ່ ສຳ ຄັນຢູ່ໃນເຊນລູໂລສທີ່ພົບຢູ່ໃນປອກເປືອກສີສົ້ມ, ເຊິ່ງປ່ຽນເປັນນ້ ຳ ຕານພາຍໃຕ້ຄວາມຮ້ອນໃນຂະບວນການສະກັດເອົາ. ນໍ້າຕານເຫຼົ່ານີ້ເສີມຂະຫຍາຍການຟື້ນຕົວຂອງໂລຫະຈາກສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງbatteryໍ້ໄຟ. ສານຕ້ານອະນຸມູນອິດສະລະທີ່ເກີດຂຶ້ນຕາມ ທຳ ມະຊາດທີ່ພົບໃນເປືອກສີສົ້ມ, ເຊັ່ນ flavonoids ແລະກົດ phenolic, ສາມາດປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການປັບປຸງອັນນີ້ຄືກັນ.

ສິ່ງທີ່ ສຳ ຄັນ, ສານຕົກຄ້າງແຂງທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈາກຂະບວນການນີ້ແມ່ນບໍ່ມີສານພິດ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວິທີການນີ້ແມ່ນມີຜົນດີຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ.

ຈາກວັດສະດຸທີ່ເກັບຄືນມາໄດ້, ຈາກນັ້ນເຂົາເຈົ້າໄດ້ປະກອບbatteriesໍ້ໄຟ lithium-ion ອັນໃnew່, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດໃນການສາກໄຟທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບແບັດເຕີຣີການຄ້າ. ການຄົ້ນຄ້ວາເພີ່ມເຕີມ ກຳ ລັງ ດຳ ເນີນຢູ່ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການສາກແບັດເຕີຣີອອກໃcharge່ໃຫ້ໄດ້ຫຼາຍທີ່ສຸດຈາກວັດສະດຸທີ່ເກັບມາໄດ້.
ອັນນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເທັກໂນໂລຍີໃthis່ນີ້ເປັນໄປໄດ້ໃນທາງປະຕິບັດສໍາລັບການນໍາກັບມາໃຊ້ກັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນໃນຄວາມຮູ້ສຶກອຸດສາຫະກໍາ.

ດຽວນີ້ທີມງານ ກຳ ລັງຊອກຫາເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງແບັດເຕີຣີຂອງເຂົາເຈົ້າທີ່ຜະລິດຈາກຂີ້ເຫຍື້ອtreatedໍ້ໄຟທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແລ້ວ. ເຂົາເຈົ້າຍັງ ກຳ ລັງປັບປຸງເງື່ອນໄຂເພື່ອຂະຫຍາຍການຜະລິດແລະ ສຳ ຫຼວດຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການລຶບການໃຊ້ກົດໃນຂະບວນການ.

ສາດສະດາຈານ Madhavi, ຜູ້ທີ່ມາຈາກໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດແລະວິສະວະ ກຳ ວັດສະດຸຂອງ NTU ແລະ [email protected], ກ່າວວ່າ: ວິທີການເສດເຫຼືອຕໍ່ກັບຊັບພະຍາກອນນີ້ຍັງສາມາດຂະຫຍາຍໄປສູ່ສິ່ງເສດເຫຼືອfruitາກໄມ້ແລະຜັກຊະນິດອື່ນ cell ທີ່ມີເຊນລູໂລສໄດ້. , ເຊັ່ນດຽວກັນກັບປະເພດແບັດເຕີຣີ lithium-ion ເຊັ່ນ: lithium iron phosphate ແລະ lithium nickel manganese cobalt oxide. ອັນນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ມີຄວາມກ້າວ ໜ້າ ອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ກັບເສດຖະກິດວົງຈອນໃof່ຂອງສິ່ງເສດເຫຼືອອີເລັກໂທຣນິກ, ແລະເຮັດໃຫ້ຊີວິດຂອງພວກເຮົາມີສີຂຽວແລະຍືນຍົງກວ່າເກົ່າ. â

ອ້າງອິງ: Repurposing ຂອງຫມາກ Peel ສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ເປັນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສີຂຽວສໍາລັບການລີໄຊເຄີນຢູ່ໃນລະບົບ Lithium-ion Batteriesâໂດຍ Zhuoran Wu, Tanto Soh, Jun Jie Chan, Shize Meng, Daniel Meyer, Madhavi Srinivasan ແລະ Chor Yong Tay, 9 ກໍລະກົດ 2020, ວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຍີສິ່ງແວດລ້ອມ.
DOI: 10.1021/acs.est.0c02873

ການຄົ້ນຄ້ວາ, ເຊິ່ງຢູ່ພາຍໃຕ້ NTU SCARCE, ໄດ້ຮັບການສະ ໜັບ ສະ ໜູນ ໂດຍມູນນິທິຄົ້ນຄ້ວາແຫ່ງຊາດ, ກະຊວງພັດທະນາແຫ່ງຊາດ, ແລະອົງການສິ່ງແວດລ້ອມແຫ່ງຊາດພາຍໃຕ້ການປິດການລິເລີ່ມ R&D Waste Loop ເປັນສ່ວນ ໜຶ່ງ ຂອງກອງທຶນການລວມຕົວເມືອງແລະຄວາມຍືນຍົງ.