إعادة تدوير البطاريات أمر أساسي للحد من التلوث بالمعادن السامة وغازات الاحتباس الحراري. قدم علماء من الجامعة التقنية في فيينا نظامًا يستخدمون فيه البطاريات المستهلكة ”مزروعة“ كبذور لحصد الميثان، وهو وقود نظيف.
كيف يتم زرع البطاريات المستهلكة
تتناول المبادرة التي طورها الفريق النمساوي هذه المشاكل من جذورها، وتقدم حلاً له مزايا مزدوجة: فهو يقلل من الأثر البيئي للنفايات الإلكترونية، وفي الوقت نفسه ينتج طاقة نظيفة.
يتيح النظام استخراج المعادن الموجودة في البطاريات، مثل النيكل والألومينا من ورق الألومنيوم، لإنشاء محفز نانوي عالي الأداء. يلعب هذا المادة دورًا مركزيًا: عند مزجه مع الهيدروجين، يحول ثاني أكسيد الكربون (CO₂) إلى ميثان، وهي عملية أنظف بكثير من آليات التحويل التقليدية.
على عكس التقنيات المماثلة الأخرى التي تتطلب درجات حرارة قصوى —مما يشكل عائقًا أمام اعتمادها صناعيًا— تعمل هذه الطريقة الجديدة عند 250 درجة مئوية فقط. تسهل هذه الدرجة المعتدلة دمج النظام في بيئات صناعية واسعة النطاق، مما يجعل تطبيقه على نطاق واسع ومستدام على المدى الطويل أمرًا ممكنًا.
بالإضافة إلى ذلك، عندما تفقد المحفزات النانوية فعاليتها، يمكن إعادة تدويرها لإنشاء محفزات جديدة، مما يعزز دورة الاقتصاد الدائري.
كيف يمكن أن تؤثر هذه الطريقة على البيئة
لا تحل هذه الطريقة مشكلة النفايات السامة فحسب، بل تحول إعادة التدوير إلى فرصة طاقة عالية الكفاءة. تتميز هذه العملية بنهجها التجديدي: من خلال استعادة النيكل والمركبات القيمة الأخرى، يتم إغلاق دورة المواد بشكل فعال، مما يقلل من النفايات ويستفيد إلى أقصى حد من كل عنصر مستخرج.
يتمتع هذا العملية بإمكانية تغيير طريقة إنتاج الطاقة. عند تطبيقه على نطاق صناعي، سيسمح هذا النظام بدمج البطاريات المهملة في محطات توليد الطاقة، للحصول على الميثان من موارد تعتبر عادة نفايات ملوثة.
يمكن تغذية شبكة الغاز الطبيعي بهذا الميثان أو استخدامه كوقود نظيف في النقل والتدفئة، مما يؤدي إلى انخفاض صافي الانبعاثات وتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة الأحفورية.
هذا التقدم مهم بشكل خاص في وقت حرج للكوكب، حيث يجب تسريع عملية التحول الطاقي وتحقيق إزالة الكربون من الغلاف الجوي كأولوية.
وفقًا لمبتكري هذه الطريقة، ”لا توفر هذه الابتكار بديلاً أكثر صداقة للبيئة لمعالجة النفايات الإلكترونية فحسب، بل يطرح نموذجًا جديدًا لإنتاج الطاقة يعتمد على المواد الموجودة بالفعل، مما يقلل من الاعتماد على الموارد الطبيعية غير المتجددة“.
تعد سهولة التشغيل سمة أخرى بارزة: يحافظ العملية على نشاطها التحفيزي دون ظهور علامات مبكرة على التدهور، مما يتيح، بالاقتران مع قابلية إعادة تدوير المحفزات، رؤية منصة تكنولوجية قوية ومستدامة.
لماذا تشكل البطاريات المستهلكة مشكلة
يمثل التخلص غير السليم من البطاريات والبطاريات المحمولة تهديدًا متزايدًا للبيئة. كل عام، ينتهي المطاف بملايين البطاريات في مكبات النفايات.
عادة ما تحتوي هذه النفايات على معادن سامة مثل الرصاص والليثيوم والنيكل، والتي يمكن أن تتسرب إلى التربة أو المياه الجوفية وتسبب أضرارًا جسيمة للتنوع البيولوجي وصحة السكان. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي عملية تحلل هذه الأجهزة إلى إطلاق غازات الدفيئة، مما يفاقم مشكلة تغير المناخ.
لقد شكلت إدارة هذه النفايات بطريقة آمنة تحديًا تقنيًا ولوجستيًا. تتطلب طرق إعادة التدوير الحالية عمليات مكلفة ومعقدة، مما أدى إلى عدم معالجة جزء كبير من هذه البطاريات في مراكز متخصصة.
ونتيجة لذلك، زادت النفايات السامة وفُقدت فرصة استعادة مواد قيّمة مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل.
