Gyümölcshulladékok segíthetnek az elektronikai szemét újrahasznosításában

Erre talált a szingapúri Nanyang Műszaki Egyetem vezette kutatócsoport egy egészen elképesztő megoldási lehetőséget. Erről szóló tanulmányukat az Environmental Science & Technology szaklap közölte 2020 júliusában.

A gondok-bajok nagyságát jól mutatják az egyetem honlapján olvasható sajtóközleményben felhozott számok: becslések szerint évente 1,3 milliárd tonna élelmiszer-hulladék és 50 millió tonna elektronikai hulladék keletkezik. Kétség nem fér hozzá, ideje lenne valóban jelentős mennyiségben kezdeni valamit a kidobott szeméttel, még mielőtt az emberiség teljesen ellep vele maga körül mindent. Tény, hogy már használnak olyan módszereket, amelyekkel az elhasználódott akkumulátorokból kinyerhetők az értékes fémek. Például gyakorlatilag működőképes eljárás az 500 Celsius-fok feletti hőfokon történő égetés, ámde ez esetben veszélyes mérgező gázok szabadulnak fel. További lehetőség az erős savas oldatok vagy gyengébb savas oldatok hidrogén-peroxiddal kevert elegye, ám ilyenkor is keletkeznek olyan másodlagos szennyező anyagok, amelyek egészségügyi és biztonsági kockázatokat jelentenek.

Az új tanulmány egyik szerzője, Madhati Srinivasan professzor azt mondja: „Az e-hulladékok jelenlegi ipari újrahasznosítási folyamata energiaigényes, és közben káros szennyezőanyagok és folyékony hulladék keletkezik, rámutatva, hogy sürgősen szükség van környezetbarát módszerekre, mivel az e-hulladék mennyisége növekszik. Csapatunk bebizonyította, hogy ez megoldható biológiailag lebomló anyagokkal.” Ötletük lényege: a hulladéknak tekinthető gyümölcshéj felhasználható fémek kinyerésére a használt, szemét bedobott lítiumion-akkumulátorokból. A kísérletek során először kemencében kiszárították, ezt követően porították a narancshéjat, majd ehhez citromsavat (citrusfélékben található gyenge szerves sav) adtak. Ezzel a keverékkel a használt akkumulátorokban található lítium, kobalt, nikkel és mangán közel 90%-át sikerült kinyerniük, ami hasonló a hidrogénperoxidos módszer hatásfokához. És az egészben az a legjobb, hogy az ilyen úton-módon visszakapott fémek felhasználhatók új elemek gyártására. A kutatók a kereskedelemben kapható akkumulátorokhoz hasonló hatékonyságú töltési kapacitással bíró gombelemeket gyártottak a tulajdonképpen egyszer már kidobott, de általuk visszanyert fémekből. A folyamatsor végén csak minimális hulladék maradt meg, amely nem mérgező, ami a kutatók szerint azt jelzi, hogy ez az eljárásmód környezetbarátnak tekinthető. A kinyerési folyamat kapcsán a tanulmány egy másik szerzője, az egyetem adjunktusa, Dalton Tay Chor Yong így beszél: „A kulcs a narancshéjban található cellulózban rejlik, amely az extrakciós folyamat során hő hatására cukorrá alakul. Ezek a cukrok fokozzák a fémek visszanyerését az akkumulátorok hulladékából. A narancshéjban található természetes eredetű antioxidánsok, például flavonoidok és a fenolsavak is hozzájárulhattak a folyamat fokozásához.”

Jelenleg a kutatás folytatásaként arra keresik a választ, miként optimalizálható a szemétből visszanyert fémek felhasználásával készíthető akkumulátorok töltési és kisülési ciklusa, hogy fokozható legyen az ilyen akkumulátorok teljesítménye. Madhati Srinivasan professzor hozzáfűzi: „Ezt a hulladék-erőforrás megközelítést potenciálisan ki lehetne terjeszteni cellulózban gazdag egyéb gyümölcs- és zöldséghulladékokra is, valamint más lítiumion-akkumulátor típusokra, mint például lítium-vas-foszfát és lítium-nikkelmangánkobalt-oxid. Ez előrelépést jelentene az elektronikai hulladékok új körforgásos gazdasága irányába, és zöldebbé és fenntarthatóbbé tenné életünket.”

Az itt vázolt új típusú hulladék-újrahasznosítási megközelítés egyszerre foglalkozik az élelmiszer- és az elektronikai hulladékokkal. És minthogy a laboratóriumi kísérletek szerint működőképes, úgy tűnik, jól használható megoldást találtak ahhoz, hogy a különféle erőforrásokat a lehető leghosszabb ideig lehessen használni. Ez így kétségkívül összeegyeztethető a hulladékmentes körforgásos gazdálkodás szépen hangzó eszméjével. Persze, hogy mi lesz belőle a valóságban, az még a jövő.