ابتكار طريقة زهيدة لإعادة تدوير الليثيوم من بطاريات السيارات الكهربائية المستهلكة

طوّر فريق من الباحثين في جامعة ويسكونسن ماديسون عملية مبتكرة تستهدف إعادة تدوير الليثيوم من بطاريات السيارات الكهربائية القديمة بتكلفة زهيدة، في محاولة لمواجهة التحديات البيئية والاقتصادية المرتبطة بزيادة الطلب العالمي على هذا المعدن الحيوي.

أهمية إعادة تدوير بطاريات السيارات الكهربائية

77.235.62.132

مع تزايد اعتماد شركات صناعة السيارات الكبرى مثل تسلا وبي واي دي على بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم (LFP)، برزت مشكلة كيفية استغلال ملايين البطاريات بعد انتهاء عمرها التشغيلي. وعلى الرغم من أن هذه البطاريات أكثر أمانًا وأقل كلفة في الإنتاج مقارنةً بالأنواع الأخرى التي تعتمد على النيكل والكوبالت والمنغنيز، إلا أن قيمتها المحدودة من ناحية المواد الخام جعلت إعادة تدويرها أقل جدوى اقتصادية حتى وقت قريب.

التقنية الكهروكيميائية الجديدة

قاد هذا البحث البروفيسور كيونج شين تشوي، المتخصص في العمليات الكهروكيميائية، حيث طوّر مع فريقه آلية من خطوتين تعتمد على ترشيح أيونات الليثيوم واستخراجها بقطب خاص، ثم تحريرها في محلول مستقل للحصول على مواد كيميائية نقية عالية الجودة. وتمتاز العملية بأنها لا تحتاج إلى ظروف معقدة أو مواد كيميائية مكلفة، ما يجعلها واعدة من الناحية التجارية.

الأبعاد البيئية والاقتصادية

يؤكد تشوي أن غياب طريقة اقتصادية وفعالة لاستعادة الليثيوم من بطاريات LFP يمثل تحديًا كبيرًا، خاصة وأن التعدين التقليدي لرواسب الليثيوم يترك آثارًا بيئية سلبية ويعاني من محدودية الموارد. ومن هذا المنطلق، يسعى فريقه إلى جعل إعادة تدوير الليثيوم حلًا عمليًا يساهم في تعزيز الاستدامة وتقليل الاعتماد على التعدين المكلف بيئيًا.

الضغوط التنظيمية الأوروبية

ازدادت الحاجة إلى حلول مبتكرة في هذا المجال بعدما أقرّ الاتحاد الأوروبي تشريعات جديدة تُلزم شركات السيارات باستخدام نسب محددة من الليثيوم المُعاد تدويره في جميع البطاريات الكهربائية الجديدة اعتبارًا من عام 2031. هذه الخطوة عززت من اهتمام الشركات العالمية بالبحث عن تقنيات قادرة على تلبية هذه المعايير الصارمة.

الخطوة التالية: من المختبر إلى السوق

أثبت الباحثون جدوى فكرتهم من خلال تجارب ناجحة على بطاريات تجارية ومواد الكتلة السوداء الناتجة عن إعادة تدوير البطاريات، كما نشروا نتائجهم في مجلة ACS Energy Letters وسجلوا براءة اختراع عبر مؤسسة أبحاث خريجي ويسكونسن. ويعمل الفريق حاليًا على تطوير نموذج أولي للتقنية، بهدف اختبار قدرتها على التطبيق الصناعي وإقناع شركات تصنيع البطاريات والمركبات بالاعتماد عليها.

يبشر هذا الابتكار بمرحلة جديدة في صناعة السيارات الكهربائية، حيث يمكن أن تتحول إعادة تدوير الليثيوم إلى ركيزة أساسية لدعم اقتصاد البطاريات الدائري، وتقليل التكاليف والآثار البيئية، مع تلبية التشريعات الدولية المتزايدة صرامة في هذا القطاع.