البوليمر الثوري يستعيد المعادن الثمينة من المحاليل!

البوليمر الثوري يستعيد المعادن الثمينة من المحاليل!

قام الباحثون في جامعة أولم بتطوير بوليمر جديد يمكن أن يحدث ثورة في عملية استخلاص المعادن الثمينة من المحاليل. هذه المادة المبتكرة قادرة على استخلاص الذهب والبلاديوم بكفاءة. يلعب المحتوى العالي من الكبريت بحوالي 50 بالمائة والبنية الشبيهة بالإسفنجة للبوليمر دورًا حاسمًا في طيف أدائه. تم تطوير البوليمر كجزء من مجموعة التميز POLiS (تخزين ما بعد الليثيوم) وقد وجدت نتائج هذا البحث مكانها في المجلة المتخصصةنوفيت الكيمياء التطبيقية، كيف uni-ulm.de ذكرت.

إن النهج الكيميائي الجديد للثيوورثوستر، والذي ظل غير مستخدم في كيمياء البوليمر، يمنح المادة خصائص غير عادية. يضمن الهيكل ثباتًا عاليًا وعدم قابلية الذوبان في الماء، بينما يعمل السطح المتشقق للغاية على تحسين قدرة الربط بشكل كبير. يمكن للبوليمر ربط البلاديوم بقدرة ربط قصوى تبلغ 41.2 ملجم/جم، وهو ما يقرب من ضعف قدرة الزبالين الموجودين. ومن الجدير بالملاحظة أيضًا قدرة البوليمر على إزالة الفلزات السامة مثل الأنتيمون من خبث محطة حرق النفايات، مع قدرة التقاط تصل إلى 2.23 ملجم/جم.

الاستدامة والتطبيق الصناعي

ميزة أخرى للبوليمر هي القدرة على إطلاق ما يصل إلى 83 بالمائة من المواد المرتبطة من المادة. وهذا يمكن أن يوسع بشكل كبير استخداماته المحتملة في الصناعة. وبعيدًا عن استعادة المعادن الثمينة، تم أيضًا اختبار البوليمر باعتباره كاثودًا خاليًا من المعادن في بطاريات أيونات الليثيوم. وقد أظهرت هنا قدرة ثابتة تبلغ حوالي 100 مللي أمبير/جرام لأكثر من 1000 دورة شحن وتفريغ، دون استخدام المعادن المهمة، مما يؤدي إلى تأثير أقل على البيئة. تم تسجيل المادة للحصول على براءة اختراع ومن المقرر إجراء مناقشات مع الشركاء الصناعيين المحتملين لمزيد من التطوير لتعزيز تطبيقها على أرض الواقع.

تظهر الأبحاث التي أجريت على الثيوسترات أن هذه المركبات فريدة من نوعها ومنتشرة بطبيعتها. في السنوات الأخيرة، زاد الاهتمام بالمواد الوظيفية للثيويستر حيث وجدت تطبيقًا في البوليمرات سريعة الاستجابة، والمركبات الحيوية، والبوليمرات القابلة للتحلل. إلى جانب تخليق وبلمرة المونومرات المحتوية على الثيوستر، تظهر إمكانيات جديدة في كيمياء البوليمرات، مثل استخدام الثيول والأزيدات وغيرها من المركبات لإنشاء مواد مصممة خصيصًا. pubs.rsc.org.

إعادة تدوير الليثيوم بكفاءة

في نفس الوقت الذي تحدث فيه التطورات في مجال أبحاث البوليمر، فإن التقدم في تكنولوجيا إعادة تدوير البطاريات مهم أيضًا. تم تطوير عملية إعادة تدوير جديدة في معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) والتي تتيح استعادة ما يصل إلى 70 بالمائة من الليثيوم من نفايات البطاريات. تجمع هذه الطريقة بين العمليات الميكانيكية والتفاعلات الكيميائية ولا تتطلب درجات حرارة عالية أو مواد كيميائية عدوانية. تم تطوير هذه العملية بالتعاون مع شركة EnBW Energie Baden-Württemberg AG، بهدف تحقيق إعادة تدوير فعالة من حيث التكلفة وموفرة للطاقة وصديقة للبيئة لبطاريات الليثيوم أيون.

في الوقت الحالي، يتم استرداد النيكل والكوبالت والنحاس والألومنيوم والصلب بشكل رئيسي من نفايات البطاريات، في حين يعتبر استرداد الليثيوم باهظ الثمن وغير مربح للغاية. تعد الأساليب الكيميائية الميكانيكية الجديدة المستخدمة في إعادة التدوير بإنتاجية أعلى بجهد أقل، مما يزيد ليس فقط من الكفاءة ولكن أيضًا من استدامة عملية إعادة التدوير. ويمكن استخدام هذه العملية على نطاق صناعي في المستقبل القريب، حيث أن هناك حاجة إلى كميات كبيرة من البطاريات لإعادة التدوير بسبب تقدم التنقل الكهربائي. kit.edu ذكرت.