由新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)领导的科学家们开发了一种新方法，利用果皮废料从废旧锂离子电池中提取并再利用贵金属，从而制造出新的电池。

 

这个团队用橘子皮来展示他们的概念，它可以有效地从电池废料中回收贵金属。然后，他们用这些回收的金属制造功能电池，在这个过程中产生最小的废物。

 

科学家们说，他们的废物转化资源的方法既处理了食物垃圾，也处理了电子垃圾，支持了零浪费的循环经济的发展，在这种经济中，资源被尽可能长时间地使用。据估计，全球每年产生13亿吨食物垃圾和5000万吨电子垃圾。

 

用过的电池通常要经过超高温(超过500℃)处理，以冶炼有价值的金属，杏耀官方而这些金属会释放出有害的有毒气体。目前正在探索使用强酸溶液或含有过氧化氢的弱酸溶液来提取金属的替代方法，但这些方法仍会产生对健康和安全构成风险的二次污染物，或依赖危险和不稳定的过氧化氢。

 

新加坡国立工业大学(NTU) - cea循环经济研究联盟(NTU稀缺)实验室的副主任Madhavi Srinivasan教授说:“目前电子垃圾的工业回收过程是能源密集型的，会排放有害污染物和液体废物，随着电子垃圾数量的增长，迫切需要环保的方法。”我们的团队已经证明，利用可生物降解的物质可以做到这一点。

 

这些发现建立在我们在南大能源研究所(ERI@N)下属的稀缺研究所(rare)现有的工作基础上。这个稀缺的实验室是为了开发更环保的回收电子垃圾的方法而建立的。它也是南大智慧校园计划的一部分，该计划旨在为可持续的未来开发技术先进的解决方案。”

 

南洋理工大学材料科学与工程学院和生物科学学院的Dalton Tay助理教授说:“在资源稀缺的新加坡，这种从各种废弃电子产品中提取有价值金属的城市采矿过程变得非常重要。通过这种方法，我们不仅可以通过尽可能多地使用这些贵金属来解决资源枯竭的问题，还可以解决电子垃圾和食物垃圾堆积的问题——这两者都是日益严重的全球危机。”

 

研究结果发表在7月份的科学杂志《环境科学与技术》上。

 

一种低成本、可持续的方法

 

随着回收产生有害污染物的电池废物的工业方法的出现，湿法冶金法——使用水作为萃取溶剂——正越来越多地作为一种可能的替代方法进行探索。这个过程首先包括粉碎和粉碎用过的电池，形成一种被称为黑块的碎料。然后，研究人员将黑色物质溶解在强酸或弱酸和其他化学物质(如过氧化氢)的混合物中，加热后再让这些金属沉淀，从而从黑色物质中提取出有价值的金属。

 

泰助理教授说，虽然与传统方法相比，使用这种强度大的化学物质相对更环保，但在工业规模上使用这种化学物质可能会产生大量的二次污染物，构成重大的安全和健康风险。

 

南洋理工大学的研究小组发现，将烤干后磨成粉末的橘皮与柑橘类水果中发现的一种弱有机酸柠檬酸混合在一起，可以达到同样的目的。

 

在实验室实验中，该团队发现他们的方法成功地从废锂电池中提取了大约90%的钴、锂、镍和锰——与使用过氧化氢的方法的效率相当。

 

蔡助理教授解释说:“关键在于橘子皮中的纤维素，在提取过程中，这些纤维素在加热的情况下会转化为糖。这些糖可以促进电池废料中金属的回收。在橘皮中发现的自然产生的抗氧化剂，如类黄酮和酚酸，可能也有助于这种增强作用。”