Onderzoekers van de Nanyan Technological University in Singapore hebben ontdekt dat je sinaasappelschillen kunt gebruiken in een chemisch proces waarbij kostbare metalen uit oude lithiumionbatterijen kunnen worden gewonnen voor hergebruik.
Lithiumionbatterijen – toegepast in smartphones, elektrische auto’s en nog veel meer – verliezen in de loop der tijd capaciteit doordat er kleine nanokristallen ontstaan die de stroom van ionen tegenhouden. Als de capaciteit sterk is gedaald, is de batterij niet meer bruikbaar.
Er zitten echter nog wel kostbare metalen als lithium, kobalt, nikkel en mangaan in, en als die niet hergebruikt worden, is dat slecht voor het milieu en de economie.
De twee hoofdonderzoekers, Dalton Tay (l) en professor Madhavi Srinivasan, met de sinaasappelschillen en batterijen die ze in hun proef gebruikten.
Oude recyclemethode stoot CO2 uit
Op dit moment worden oude batterijen vaak verhit tot 500 °C, waardoor de metalen smelten en opgevangen kunnen worden.
Dat proces is echter vervuilend en slurpt energie. Bij de hoge temperaturen ontstaan giftige gassen.
De nieuwe methode uit Singapore is gebaseerd op zogeheten hydrometallurgie, waarbij chemicaliën in plaats van hitte worden gebruikt om metaalhoudende mineralen op te lossen. Hierdoor zijn de metaalionen makkelijker te concentreren en te winnen.
Blender en sinaasappelschillen winnen metalen
Eerst worden de gebruikte lithiumionbatterijen in stukjes gehakt en een nacht gedroogd, waarna ze in een gewone keukenblender gaan en worden gezeefd. Er blijft een fijn, zwart poeder over van o.a. kobalt, lithium, nikkel, mangaan, aluminium en koper.
De onderzoekers drogen en koelen sinaasappelschillen drie dagen lang, verpulveren ze en voegen een vloeistof met citroenzuur toe.
Als het zwarte metaalpoeder wordt gemengd met de zure sinaasappelvloeistof, lossen de deeltjes in het poeder op en ontstaan er zuivere metaalionen in de vloeistof, die gewonnen en hergebruikt kunnen worden, bijvoorbeeld met elektrolyse. Daarbij blijven de metaalionen aan een elektrode hangen als de vloeistof onder stroom wordt gezet.
De onderzoekers wisten circa 90 procent van de metalen uit het poeder te winnen en konden er zelfs nieuwe batterijen mee maken met dezelfde capaciteit als de exemplaren die nu verkrijgbaar zijn.