Polska badaczka z prestiżowym grantem. Opracuje technologię odzysku surowców i wodoru ze zużytych baterii

Projekt ReHeal4waste, który ma odzyskiwać cenne surowce z roztworów powstających podczas recyklingu zużytych baterii, a przy tym także pozyskiwać energię i wodór, otrzymał dofinansowanie w wysokości 1,5 mln euro. Za jego realizację odpowiada dr hab. inż. Anna Siekierka, prof. Politechniki Wrocławskiej z Wydziału Chemicznego.

Laureatką grantu Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC Starting Grant) została dr hab. inż. Anna Siekierka, prof. Politechniki Wrocławskiej z Wydziału Chemicznego. Jej projekt ReHeal4waste, wybrany spośród ponad 4 tys. zgłoszeń z całej Europy, koncentruje się na opracowaniu metod odzysku surowców z roztworów powstających ze zużytych baterii, przy równoczesnym pozyskiwaniu energii i wodoru. Jak podkreśla uczelnia, program ERC Starting Grant należy do najbardziej prestiżowych na świecie i skierowany jest do młodych naukowców, którzy kilka lat po uzyskaniu doktoratu mogą wykazać się wyjątkowym dorobkiem i ambitnym pomysłem badawczym.

Do konkursu ogłoszonego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych napłynęło ponad 4 tys. zgłoszeń z całej Europy, z czego granty trafiły do 483 badaczy, w tym zaledwie sześciu z Polski. Jedną z laureatek została wspomniana prof. Anna Siekierka, która otrzymała 1,5 mln euro na realizację projektu pod pełnym tytułem: „Reverse salinity energy harvesting-assisted electromembrane system for metal ion fractionation and hydrogen production from battery waste” (akronim: ReHeal4waste).

Co bada projekt?

Badania dotyczą separacji cennych surowców z roztworów powstających podczas hydrometalurgicznej przeróbki zużytych baterii. Takie roztwory zawierają mieszaninę kationów metali, m.in. litu, kobaltu, niklu, manganu, miedzi czy żelaza, które należą do grupy strategicznych surowców krytycznych. To materiały niezbędne w wielu sektorach gospodarki – od produkcji elektroniki i telefonów komórkowych, przez przemysł lotniczy i samochodowy, po medycynę. Rozdzielenie tej mieszaniny jest wyjątkowo trudne, ale zarazem niezwykle cenne – ze względu na konieczność poszukiwania alternatyw wobec wydobycia surowców w kopalniach. Dla porównania, w jednej baterii zawartość litu wynosi od 5 do 7 proc., podczas gdy w wodach solankowych, które są jedynym potencjalnym źródłem tego pierwiastka w Polsce, to zaledwie ułamki procenta.

– Oczywiście w przemyśle istnieją już metody separacji metali ze zużytych baterii i akumulatorów, ale nadal trwają poszukiwania technologii, które będą bardziej przyjazne dla środowiska, a jednocześnie ekonomiczne. Tym bardziej, że produkcja samochodów elektrycznych wzrasta, a zatem zwiększać się będzie także liczba zużytych akumulatorów. Z czasem problem ich zagospodarowania będzie się powiększał. Trzeba więc potraktować je nie jako kolejny odpad, ale źródło surowców – poinformowała w komunikacie uczelni dr hab. inż. Anna Siekierka.

Głównym elementem projektu prof. Anny Siekierki są membrany kationowymienne – cienkie, polimerowe struktury o grubości kartki papieru, które mogą wyglądać jak fragment folii czy warstwa kożucha na kakao. Choć na pierwszy rzut oka prezentują się niepozornie, ich potencjał badacze oceniają jako ogromny. Zespół badaczy będzie pracował nam membranami zdolnymi do selektywnego transportu wybranych kationów metali, takich jak kobalt, nikiel czy mangan. Dzięki temu możliwa będzie separacja tych pierwiastków z wieloskładnikowych roztworów, które powstają w procesie recyklingu baterii. Co więcej, membrany mają być wielokrotnego użytku, z docelowym okresem eksploatacji od dwóch do pięciu lat. Badacze planują skonstruować specjalny stos membranowy, w którym zastosowana zostanie odwrócona elektrodializa (ang. reverse electrodialysis, RED). Proces ten wykorzystuje różnicę potencjałów elektrycznych pojawiającą się podczas mieszania dwóch roztworów o odmiennym stopniu zasolenia – roztworu uzyskanego ze zużytych baterii oraz tzw. permeatu, czyli kwasu o niskim stężeniu. Dzięki temu możliwe będzie nie tylko przeprowadzenie separacji surowców, lecz także pozyskanie dodatkowych produktów, czyli wodoru i tlenu.

Marta Maj

Od ponad 10 lat zajmuję się wszystkim, co związane z contentem. Moje doświadczenie w pracy dziennikarskiej i wrodzona ciekawość tworzą zgrany duet, który pozwala mi tworzyć artykuły, które przeczyta i laik, i ekspert. Dodatkowo zajmuję się korektą tekstów – przecinki, strzeżcie się! E-mail: m.maj@akademiaesg.pl

Napisz do nas