15170

بررسي كاربرد فناوري‌هاي غشايي در بازيابي باتري‌هاي ليتيوم-يون

1403

دكتر تورج محمدي

با پيشرفت تكنولوژي و گسترش تقاضا براي باتري‌هاي ليتيومي، بازار باتري‌هاي ليتيوم-يون با رشدي روزافزون مواجه شده است. ليتيوم از منابع اوليه و ثانويه قابل استحصال است. استخراج ليتيوم از منابع ثانويه آن بسيار مقرون به صرفه تر بوده و از طرفي دوستدار محيط زيست به شمار مي‌آيد. همچنين به ايجاد اقتصاد چرخه‌اي و توسعه پايدار كمك مي‌كند. روش‌هاي گوناگوني جهت بازيافت ليتيوم از منابع ثانويه به كار گرفته مي‌شوند. از جمله آن مي‌توان به روش‌هاي تبخير سودآهك، بازيابي مستقيم، متالورژيكي، الكتروشيميايي و غشايي اشاره كرد. عليرغم استفاده گسترده از روش هاي سنتي، اين روش‌ها معايبي همچون مصرف انرژي زياد، عدم قابليت گزينش پذيري مناسب نسبت به يون هدف، آلودگي محيط زيستي و هزينه بالا را در بر دارند. تحليل‌هاي اخير نشان دادهاند كه فناوري‌هاي غشايي از جمله فناوري‌هاي تركيبي، با استفاده از مكانيسم‌هاي جداسازي مبتني بر بار و اندازه، بر اين محدوديت‌ها غلبه مي‌كنند. در استفاده از فناوري‌هاي غشايي، تأكيد بر كارايي برتر معماري‌هاي فرايندي يكپارچه و مدولار است؛ جايي كه تركيب متوالي غشاها مانند امكان جداسازي مؤثر، تغليظ بالا و دستيابي به خلوص نهايي گريد باتري را فراهم مي‌سازد. همچنين، تحليل مدل‌سازي و شبيه‌سازي محاسباتي شامل ديناميك مولكولي و ديناميك سيالات محاسباتي نقش حياتي اين ابزارها را در تسريع بهينه‌سازي فرايند و كاهش هزينه‌هاي توسعه نشان داد. تحليل اقتصادي و زيست‌محيطي نيز برتري غشاها را تأييد مي‌كند؛ اين فرايندها با مصرف انرژي بسيار پايين، هزينه‌هاي عملياتي رقابتي ارائه مي‌دهند. همچنين، ارزيابي چرخه حيات نشان مي‌دهد كه كاربرد فناوري‌هاي غشايي در مقايسه با روش‌هاي سنتي، مي‌تواند انتشار گازهاي گلخانه‌اي را كاهش داده و توليد پسماندهاي سمي را به حداقل برساند.

10/4/2025 12:00:00 AM

87864

1404/08/03

A Review of the Application of Membrane Technologies in the Recovery of Lithium from Lithium-Ion Batteries

باتري ليتيوم-يون، فناوري‌هاي غشايي، جداسازي انتخابي، الكترودياليز، تحليل چرخه حيات، اقتصاد چرخه‌اي