维度网讯，瑞典查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）的研究人员提出一种从废旧充电电池中回收金属的新方法，该方法在保持同等回收效率的同时，降低了对人体和环境的危害。这项研究探索了使用来自可再生生物质的替代品，来替代金属回收过程中使用的化石基化学品。

全球能源消耗增长和对更可持续能源系统的需求，推动了对电池等储能设备的需求。同时，回收和再利用电池中铜、钴、锂、锰等金属的需求也在增加。这些材料对绿色转型至关重要，其中多种已被列入欧盟关键原材料法案。例如，中国供应了欧盟对重稀土元素需求的100%。欧盟正致力于实现关键原材料供应的多元化和安全保障，回收利用在此过程中发挥着关键作用。

为了使金属回收高效且经济可行，金属在重新使用前必须进行分离和纯化。电池等高价值产品的生产通常需要高纯度金属。查尔姆斯理工大学化学与化工系副教授马克·福尔曼（Mark Foreman）表示，如果在回收过程中不分离和纯化材料，其质量会逐渐下降，最终可能无法再用于高级应用，从而失去回收意义。

溶剂萃取（液-液萃取）是一种广泛使用的方法，用于电池回收以及采矿、核工业等领域中金属的分离和纯化。目前，这些过程中使用的稀释剂通常由化石基原料生产。该研究第一作者、查尔姆斯理工大学博士生丹尼尔·凯万·霍夫曼（Daniel Keywan Hoffmann）介绍，研究希望证明，可再生生物质（例如林业行业的副产品）可用于生产替代稀释剂。他们研究了两种芳香族化合物，这些化合物可直接用于现有的工业生产线。

研究表明，在提取几种重要金属时，这些芳香族化合物的性能与传统商业替代品相当，并且可以直接在现有的工业生产线上实施。丹尼尔·凯万·霍夫曼（Daniel Keywan Hoffmann）指出，工业界重建工厂或投资全新基础设施以提升可持续性的成本很高。如果现有工艺和设备可以继续使用，只需换成更安全的化学品，变革的障碍和成本将大大降低。

大规模金属回收作业使用大量稀释剂，这些稀释剂通常需要人员处理，因此安全考虑至关重要。研究人员发现，研究中使用的两种芳香族化合物比几种商业替代品具有更高的闪点和更低的挥发性，从而降低了回收设施的火灾风险和人员接触有害物质的机会。目前经常使用的一些商业化学品在降解时会形成一组神经毒素，这些毒素可能对大脑和神经系统产生有害影响。本研究中测试的新型芳香族化合物在降解时不会形成这些神经毒素。马克·福尔曼（Mark Foreman）表示，如果能够在降低人类和环境风险的同时达到与当前工艺相同的性能，这对所有人来说都是重要的益处。

研究人员强调，需要优化制造工艺并增加可再生原料的供应，才能使该方法具有成本效益。丹尼尔·凯万·霍夫曼（Daniel Keywan Hoffmann）表示，希望他们的工作能够激励行业以不同的方式思考，可持续替代品不一定需要从零开始，在许多情况下，替换某些化学品可能就足够了。

这项研究发表在《RSC可持续性》（RSC Sustainability）期刊上，标题为“Safer aromatic process diluents for solvent extraction of critical metals from spent batteries”。