Dr hab. inż. Anna Siekierka, prof. uczelni z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej, została laureatką grantu przyznawanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych.

Jej wniosek został wybrany spośród ponad 4 tys. zgłoszeń z całej Europy. Badaczka zajmie się projektem ReHeal4waste, dążąc do wydzielania cennych surowców z roztworów ze zużytych baterii, przy jednoczesnym odzysku energii i produkcji wodoru.

„ERC Starting Grant to jeden z najbardziej prestiżowych międzynarodowych programów grantowych. O finansowanie swoich badań mogą ubiegać się w nim młodzi naukowcy (od 2 do 7 lat po uzyskaniu doktoratu) z wyróżniającym ich dorobkiem i pomysłem na własny ambitny projekt naukowy” – podkreślono w komunikacie Politechniki Wrocławskiej.

Europejska Rada ds. Badań Naukowych dostała ponad 4 tys. zgłoszeń od naukowców z całego kontynentu. Granty przyznała 483 osobom, w tym sześciu z Polski.

Pełny tytuł projektu, na który prof. Anna Siekierka otrzymała grant 1,5 mln euro, brzmi „Reverse salinity energy harvesting-assisted electromembrane system for metal ion fractionation and hydrogen production from battery waste” (akronim: ReHeal4waste).

Projekt dotyczy wydzielania (czyli separowania) cennych surowców z roztworu, który powstaje po przeróbce hydrometalurgicznej zużytych baterii.

Takie roztwory są mieszaniną kationów różnych metali – m.in. litu, kobaltu, niklu, manganu, miedzi czy żelaza. Wiele z nich należy do tzw. strategicznych surowców krytycznych. Czyli takich, których zasoby są ograniczone, a popyt na nie rośnie, jako że ich wykorzystanie jest kluczowe dla gospodarki i naszego codziennego życia. Stosujemy je np. w produkcji komponentów elektronicznych, pojazdów elektrycznych, samolotów, telefonów komórkowych czy w medycynie.

„Mieszanina tych kationów jest trudna do rozdzielenia, ale gra jest warta świeczki – ze względu na wysoką zawartość cennych surowców i konieczność szukania alternatyw dla pozyskiwania ich w kopalniach. Dla porównania w jednej baterii jest od 5 do 7 proc. litu, podczas gdy w wodzie solankowej (jedynym potencjalnym źródle litu w naszym kraju) to dziesiętne części procenta” – napisano w komunikacie.

– 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 – powiedziała cytowana w komunikacie dr hab. inż. Anna Siekierka.

„Sednem projektu prof. Siekierki są membrany kationowymienne – niepozornie wyglądające polimerowe struktury, odpowiednio sfunkcjonalizowane. Mają grubość kartki papieru i mogą przypominać kawałek folii lub kożuch, jaki tworzy się na kakao. Choć ich forma jest dość skromna, potencjał jednak ogromny” – czytamy w komunikacie.

Zadaniem badań będzie bowiem opracowanie takich membran, które będą transportować tylko kationy konkretnych metali (np. kobaltu, niklu czy manganu), czyli właśnie separować je z wieloskładnikowego roztworu ze zużytych baterii. Co istotne, takie membrany będą wielokrotnego użytku (z czasem użycia docelowo minimum 2 lata, a maksymalnie do 5 lat – tak aby ich wykorzystanie było ekonomicznie uzasadnione).

Badacze skonstruują odpowiednio zaprojektowany stos membranowy, w którym będą przeprowadzać odwróconą elektrodializę (ang. reverse electrodialysis – RED). Do generowania energii potrzebnej do zasilania procesu wykorzystają różnicę potencjałów elektrycznych między elektrodami zewnętrznymi, która powstaje w czasie mieszania dwóch roztworów o różnym zasoleniu – czyli roztworu ze zużytych baterii i tzw. permeatu (kwasu o niskim stężeniu). Dodatkowym efektem całego procesu będzie produkcja wodoru i tlenu.(PAP)

Nauka w Polsce

ros/ bar/