Ömrünü Tamamlamış Elektrikli Araç Bataryaları Gübre Olarak Kullanılacak

Elektrikli araçların dünya genelinde hızla yaygınlaşmasıyla birlikte kullanım ömrünü tamamlayan lityum iyon bataryaların geri dönüşümü büyük önem kazanıyor. ABD'deki Wisconsin–Milwaukee Üniversitesi araştırmacıları ise bu alanda dikkat çeken bir çalışmaya imza attı.

Bilim insanları, yaklaşık 10 yıllık kullanım ömrünü tamamlayan lityum demir fosfat (LFP) bataryalardan yalnızca değerli metalleri geri kazanmakla kalmayıp, geriye kalan malzemeleri tarım sektöründe kullanılabilecek gübreye dönüştüren yeni bir yöntem geliştirdi.

Bataryalardan Hem Lityum Hem Gübre Elde Ediliyor

Araştırma ekibi, Biyomedikal Mühendisliği Bölüm Başkanı Dr. Deyang Qu liderliğinde uzun yıllardır su arıtma tesislerinde kullanılan iyon değişimi yöntemini batarya geri dönüşümüne uyarladı.

Geliştirilen sistemde kullanılmış LFP bataryalar çözündürülerek elde edilen çözeltide bulunan lityum iyonları, özel iyon değişim reçineleri tarafından tutuluyor. Bu işlem sırasında lityumun yerine potasyum iyonları geçiyor.

Araştırmacılar, özellikle potasyum formundaki (K-form) reçinelerin gübre üretimi açısından daha verimli sonuçlar verdiğini belirtti.

Lityumun Yüzde 90'ından Fazlası Geri Kazanılıyor

Yeni yöntem sayesinde kullanılmış bataryalardaki lityumun yüzde 90'dan fazlası yüksek verimle geri kazanılabiliyor.

Böylece geri kazanılan lityum yeniden batarya üretiminde kullanılabilecek hammaddeye dönüştürülürken, süreçte oluşan diğer bileşenler de değerlendiriliyor.

Fosfor Zengini Çözelti Gübreye Dönüştürülüyor

Lityum ayrıldıktan sonra geriye kalan fosfor bakımından zengin çözelti ise potasyum ve azot gibi bitki besin elementleriyle zenginleştiriliyor.

Bu sayede tarımsal üretimde kullanılabilecek yeni bir gübre hammaddesi elde ediliyor.

Araştırmacılar ayrıca iyon değişimi işlemi ile reçinenin yeniden kullanılabilir hale getirilmesinin yaklaşık 20 dakika içerisinde tamamlandığını ve bunun yöntemin endüstriyel ölçekte uygulanabilir olduğunu gösterdiğini ifade etti.

"Sadece Elektronik Sektörüne Odaklanılmamalı"

Araştırmanın yürütücüsü Dr. Deyang Qu, mevcut batarya geri dönüşüm yöntemlerinin ekonomik açıdan yeterince cazip olmadığını belirtti.

LFP bataryalardan elde edilen demir ve fosfat gibi malzemelerin piyasa değerinin düşük olması nedeniyle geri dönüşüm maliyetlerinin çoğu zaman elde edilen kazancı aştığını vurgulayan Qu, batarya bileşenlerinin tarım sektöründe değerlendirilmesinin daha sürdürülebilir bir çözüm sunabileceğini ifade etti.

Domates Tarlalarında Denenecek

Araştırma ekibi, geliştirilen gübreyi ilk aşamada yaklaşık bir dönümlük (bir acre) domates tarlasında test etmeyi planlıyor.

Olumlu sonuç alınması halinde yöntemin büyük gübre üreticilerine sunulması ve endüstriyel ölçekte üretime geçilmesi hedefleniyor.

Geleneksel Gübrelerle Karşılaştırılacak

Laboratuvar çalışmaları, Wisconsin–Milwaukee Üniversitesi'nin Discovery and Innovation Grant programı ile ABD Tarım Bakanlığı Tarımsal Araştırma Servisi (USDA Agricultural Research Service) desteğiyle tamamlandı.

Bir sonraki aşamada daha büyük miktarlarda gübre üretilecek ve geleneksel gübrelerle karşılaştırmalı tarla testleri gerçekleştirilecek.

Araştırmacılara göre geliştirilen yöntem yalnızca batarya atıklarını azaltmakla kalmayacak; aynı zamanda ithal gübre hammaddelerine olan bağımlılığı düşürerek daha düşük enerjiyle üretim yapılmasına katkı sağlayabilecek. Ayrıca Wisconsin'in güçlü sanayi ve tarım altyapısı sayesinde yeşil teknoloji alanında yeni istihdam fırsatları oluşturabileceği de değerlendiriliyor.