Usando métodos de processamento de minerais centenários, estudantes de engenharia química encontraram uma solução para um problema que se aproxima do século 21:como reciclar economicamente as baterias de íon de lítio.

A equipe de estudantes de engenharia química de Lei Pan trabalhou muito e arduamente em seu projeto de pesquisa, e eles estavam felizes apenas por mostrar seus resultados na People, A competição Prosperidade e o Planeta (P3) em abril passado em Washington, DC. O que eles não esperavam era ser cercado por espectadores entusiasmados.

"Recebemos muitos 'oh uau!' respostas, desde crianças de oito anos querendo saber como funcionava até funcionários da EPA se perguntando por que ninguém tinha feito isso antes, "diz Zachary Oldenburg." Minha resposta à EPA foi, 'Porque ninguém mais tinha um líder de projeto que fosse engenheiro de minas.' "

Frigideira, professor assistente de engenharia química na Michigan Technological University, obteve sua graduação em engenharia de mineração. Foi idéia dele adaptar a tecnologia de mineração do século 20 para reciclar baterias de íon de lítio, desde os pequenos em telefones celulares até os modelos de vários quilowatts que movem carros elétricos. Pan descobriu que as mesmas tecnologias usadas para separar o metal do minério poderiam ser aplicadas às baterias gastas. Então, ele deu a seus alunos um curso intensivo sobre métodos básicos de processamento de minerais e os soltou no laboratório.

"Minha mente volta ao começo, quando nada estava funcionando, "diz Trevyn Payne, um sênior de engenharia química. "Muitas vezes era, honestamente, "Vamos apenas tentar isso." Às vezes, quando as coisas funcionavam, foi uma espécie de acidente. "

Oldenburg é um exemplo. "Estávamos tentando todos os tipos de solventes para liberar produtos químicos, e depois de horas e horas, descobrimos que água pura funcionava melhor. "

Mas eventualmente, tudo veio junto. "Você pode ver que seus resultados melhoram experiência a experiência, "explica o estudante de doutorado Ruiting Zhan." Isso é muito bom. Isso lhe dá uma sensação de realização. "

A equipe usou tecnologias da indústria de mineração para separar tudo na bateria:o invólucro, folhas de metal e revestimentos para o ânodo e cátodo, que inclui óxido de metal de lítio, a parte mais valiosa. Os componentes podem ser devolvidos ao fabricante e refeitos em novas baterias.

"A maior vantagem do nosso processo é que ele é barato e economiza energia." Ruitang Zhan

"Para fins de remanufatura, nossos materiais reciclados são tão bons quanto materiais virgens, e são mais baratos, "Oldenburg acrescenta.

O fato de seu processo ser testado e comprovado talvez seja sua qualidade mais atraente para a indústria, Pan notes. "Vimos a oportunidade de usar uma tecnologia existente para enfrentar os desafios emergentes, "diz ele." Usamos separações por gravidade padrão para separar o cobre do alumínio, e usamos flotação de espuma para recuperar materiais críticos, incluindo grafite, lítio e cobalto. Essas tecnologias de mineração são as mais baratas disponíveis, e a infraestrutura para implementá-los já existe. "

Os transeuntes não foram os únicos na competição P3 que ficaram impressionados com o esforço dos alunos. O Conselho Juvenil de Ciência e Tecnologia Sustentáveis ​​(YCOSST) do AIChE (Instituto Americano de Engenheiros Químicos) anunciou que apresentará à equipe o Prêmio YCOSST P3, que reconhece o projeto "que melhor emprega práticas sustentáveis, colaborações interdisciplinares, princípios de engenharia e envolvimento dos jovens, e cujo design é simples o suficiente para ter um impacto sustentável sem exigir conhecimento técnico significativo de seus usuários. "