Batarya geri dönüşümünde mikrodalga atılımı

Lityumun yüzde 87'si 15 dakikada geri alındı

Lityum iyon batarya sektörünün gelecek 8 yılda yüzde 23 büyümesi bekleniyor (Reuters)
Lityum iyon batarya sektörünün gelecek 8 yılda yüzde 23 büyümesi bekleniyor (Reuters)
TT

Batarya geri dönüşümünde mikrodalga atılımı

Lityum iyon batarya sektörünün gelecek 8 yılda yüzde 23 büyümesi bekleniyor (Reuters)
Lityum iyon batarya sektörünün gelecek 8 yılda yüzde 23 büyümesi bekleniyor (Reuters)

Bilim insanları batarya atıklarındaki lityumu daha hızlı ve etkili bir şekilde geri kazandıran yeni bir yöntem geliştirdi. 

Lityum hem hafifliği hem de yüksek enerji depolama kapasitesiyle elektrikli araçlar gibi pek çok alandaki bataryalarda kullanılıyor. 

Fakat lityum kaynağı azalırken, bu maddeyi geri dönüştürme yöntemleri yeterince başarı gösteremiyor. 

ABD'deki Rice Üniversitesi'nden araştırmacılar mikrodalga radyasyonu ve doğada ayrışabilen bir çözelti kullanarak lityum geri dönüşümünde önemli bir adım attı. 

Batarya geri dönüşümünde lityumun ayrıştırılması için ısıtılması gerekiyor. Ancak genellikle kullanılan yağ banyosu yöntemi hem uzun sürüyor hem de lityum zarar gördüğü için çok az bir kısmı geri alınıyor.

Advanced Functional Materials adlı hakemli dergide yayımlanan çalışmanın başyazarlarından Salma Alhashim "Lityum genellikle diğer tüm metallerden sonra çökeldiği için geri kazanım oranı çok düşük, bu nedenle amacımız lityumu özellikle nasıl hedefleyebileceğimizi bulmaktı" diyor.

Alhashim ve ekip arkadaşları batarya atığını, kolin klorür ve etilen glikolden oluşan bir çözeltiye batırdı. 

Araştırmacılar çözeltideki iki maddenin, bataryadaki lityumu diğer metallerden ayrıştırma becerisi ve kolin klorürün mikrodalga radyasyonunu emmesinden yola çıkarak bu yöntemi geliştirdi. 

Daha sonra bataryayı mikrodalga radyasyonuna maruz bırakan araştırmacılar, lityumu yağ banyosundan çok daha hızlı ve etkili bir şekilde ayrıştırmayı başardı. 

Bilim insanları sadece 15 dakikada bataryadaki lityumun yüzde 87'sini geri aldı. Yağ banyosunda bu işlem 12 saati buluyor. 

Makalenin diğer başyazarı Sohini Bhattacharyya "Bu sayede lityumu diğer metaller arasından seçerek süzebildik" diyerek ekliyor: 

Bu işlem için mikrodalga radyasyonu kullanmak, mutfaktaki bir mikrodalganın yiyecekleri hızla ısıtmasına benziyor. Enerji doğrudan moleküllere aktarılıyor ve bu da reaksiyonun geleneksel ısıtma yöntemlerinden çok daha hızlı gerçekleşmesini sağlıyor.

Araştırmacılar çözelti içeriğini değiştirerek bataryalardaki kobalt ve nikel gibi metallerin de geri dönüştürülebileceğini söylüyor.

Yeni çalışma artan lityum ihtiyacını daha çevre dostu bir şekilde karşılama açısından önemli bir adıma işaret ediyor. 

Çalışmanın sorumlu yazarı Pulickel Ajayan "Bu yöntem yalnızca geri kazanım oranını artırmakla kalmıyor, aynı zamanda çevresel etkiyi de en aza indiriyor" diyor.

Independent Türkçe, New Atlas, Science Daily, Advanced Functional Materials 



Büyük Okyanus'un altında "kayıp dünyalar" keşfedildi

Araştırmacılar, mantoda bu tür bölgelerin sanılandan daha yaygın olduğunu düşünüyor (ETH Zürih)
Araştırmacılar, mantoda bu tür bölgelerin sanılandan daha yaygın olduğunu düşünüyor (ETH Zürih)
TT

Büyük Okyanus'un altında "kayıp dünyalar" keşfedildi

Araştırmacılar, mantoda bu tür bölgelerin sanılandan daha yaygın olduğunu düşünüyor (ETH Zürih)
Araştırmacılar, mantoda bu tür bölgelerin sanılandan daha yaygın olduğunu düşünüyor (ETH Zürih)

Bilim insanları Büyük Okyanus'un altında ve kıtaların içinde açıklayamadıkları yapılar tespit etti.

Tektonik levhalar çarpıştığı zaman biri, diğerinin altına girerek Dünya'nın mantosuna dalıyor. Mantodaki bu yapılar, yitim veya dalma-batma zonu diye adlandırılıyor.

Bilim insanları mantoyu açıp bakmak mümkün olmadığından, bu yapıların yerini ve bileşenlerini saptamak için sismik dalgaların hızından yararlanıyor. 

Genellikle sadece bir tür deprem dalgası incelenirken, ETH Zürih ve Caltech'ten araştırmacılar, yeni çalışmada bütün sarsıntı dalgalarını analiz etti. 

Bulguları hakemli dergi Scientific Reports'ta yayımlanan çalışmayı yürüten ekip, "kayıp dünyalar" dedikleri gizemli yapılarla karşılaştı. Tektonik levha hareketlerinin olmadığı yerlerde yitim zonları saptandı.

Ekibin modeline göre, okyanus tabanlarının altında ve kıtaların içinde yitim zonları var. 

ETH'den Andreas Fichtner, ortak yazarı olduğu çalışma hakkında 7 Ocak'ta yaptığı açıklamada "Bu, bir doktorun onlarca yıl ultrasonla kan dolaşımını inceleyip atardamarı tam olarak beklediği yerde bulmasına benziyor" diyerek ekliyor: 

Daha sonra yeni ve daha iyi bir muayene aracı kullanan doktor, aniden kalçada aslında oraya ait olmayan bir atardamar görüyor. Biz de yeni bulgular karşısında tam olarak böyle hissediyoruz.

Araştırmacılar özellikle Büyük Okyanus'un altındaki bir yitim zonunu ilginç buluyor. Jeolojik açıdan yakın bir dönemde bu bölgede yitim zonları oluşmasının imkansız olduğunu düşünüyorlar.

Makalenin başyazarı Thomas Schouten, "Yaşadığımız ikilem de bu" diyor: 

Yüksek çözünürlüklü yeni modelle, mantonun her yerinde bu tür anomalileri görebiliyoruz. Ancak bunların tam olarak ne olduğunu ya da ortaya çıkardığımız desenleri hangi maddelerin yarattığını bilmiyoruz.

Bu bölgelerde sismik dalgaların farklı şekillerde hareket etmesi, çevredeki kayalardan daha soğuk ve farklı bir bileşime sahip olduklarına işaret ediyor. Araştırmacılar bu gizemli yapıların içeriğini de henüz bilmiyor.

Diğer yandan farklı zamanlarda, farklı süreçler sonucu ortaya çıkmış olmaları muhtemel.

Schouten, "Alt mantodaki anomalilerin çeşitli kökenleri olduğunu düşünüyoruz" diye açıklıyor: 

Yaklaşık 4 milyar yıl önce mantonun oluşumundan beri orada bulunan ve mantodaki konvektif hareketlere rağmen hayatta kalan eski, silika bakımından zengin maddeler veya milyarlarca yıl boyunca manto hareketleri sonucu demir bakımından zengin kayaların biriktiği bölgeler olabilirler.

Araştırmacılar bundan sonraki çalışmalarda sismik dalgaları daha detaylı incelemeyi umuyor. Schouten ayrıca mevcut veriler sadece dalga hızına odaklandığı için gelecekteki çalışmaların kıymetli veriler sunmasını umuyor:

Farklı dalga türlerinde gözlemlenen hızı üretebilecek farklı malzeme parametrelerini hesaplamamız gerekiyor. Esasen, dalga hızının arkasındaki malzeme özelliklerine daha derinlemesine dalmak zorundayız.

Independent Türkçe, IFLScience, Debrief, Scientific Reports, ETH Zürih