Dalla Polonia arriva una soluzione innovativa per il riciclo delle batterie al litio
Dal riciclo delle batterie al litio si può ricavare perossido di idrogeno fondamentale per numerosi utilizzi industriali e per il settore aerospaziale. Lo ha scoperto un team di scienziati polacchi, che ha presentato una soluzione promettente sulla rivista ChemElectroChem.
L’uso globale delle batterie agli ioni di litio è raddoppiato negli ultimi quattro anni, generando una crescente quantità di rifiuti contenenti sostanze pericolose. La necessità di metodi efficaci per il riciclo di queste batterie è quindi sempre più urgente. Il progetto portato avanti dalla Bydgoszcz University of Science and Technology, si basa sull’estrazione di materiali carboniosi dagli elettrodi di batterie esauste agli ioni di litio. Gli elettrodi vengono sottoposti a un processo di lisciviazione acida per recuperare metalli preziosi come il cobalto, spesso utilizzato nei processi catalitici. L’obiettivo è riutilizzare i materiali delle batterie per la produzione elettrochimica di perossido di idrogeno, una sostanza essenziale per molte industrie.
Più noto come acqua ossigenata, il perossido di idrogeno necessita di costosi catalizzatori e alte pressioni per la produzione su larga scala. Il metodo polacco è invece più sostenibile, perché usa catalizzatori derivati da batterie usate.
Come il riciclo delle batterie al litio diventa fonte di perossido di idrogeno
I test elettrochimici hanno dimostrato che i materiali recuperati dalle batterie al litio possiedono proprietà catalitiche per la reazione di riduzione dell’ossigeno, fondamentale per ottenere perossido di idrogeno. La chiave del successo risiede nella capacità di questi materiali di facilitare una particolare riduzione della molecola di ossigeno. Essere in grado di determinare il numero di elettroni coinvolti nella reazione è fondamentale. Quando ne intervengono quattro, il risultato è la produzione di acqua. Con due, si ha l’acqua ossigenata.
I risultati positivi sono stati confermati da esperimenti che simulano condizioni industriali. I campioni catalizzati hanno prodotto perossido di idrogeno in concentrazioni da una a due volte superiori rispetto ai sistemi convenzionali. Un’ottima notizia, che dimostra come le batterie al litio esauste non siano solo una fonte di metalli preziosi. Possono anche essere utilizzate come catalizzatori per produrre importanti composti chimici.
Gli utilizzi possibili del perossido di idrogeno
Il perossido di idrogeno a una concentrazione del 3% è venduto in farmacia come disinfettante per ferite e infiammazioni. Soluzioni con concentrazioni fino al 15% funzionano come sbiancanti nei prodotti per la pulizia della casa e nei cosmetici. Quando la concentrazione sale al 30%, si usa nella produzione chimica, nei settori tessile, della carta e della gomma. Fornisce buoni risultati anche nel campo elettronico e metallurgico e nella lavorazione alimentare (come sostanza biocida). A concentrazioni intorno al 98%, può diventare invece un propellente ecologico per il settore aerospaziale. Proprio in questo campo si concentrerà la ricerca futura.