Перероблення black mass наближає космічні місії замкненого циклу

Уміння повторно використовувати цінні матеріали у космічній галузі — навичка, від якої залежить виживання майбутніх колоністів. Дослідники з Rice University представили метод перероблення відпрацьованих літій-іонних батарей за допомогою мікрохвильово-індукованої плазми, який дає змогу повертати майже всі ключові компоненти акумуляторів із меншими витратами хімії та енергії.

Йдеться про попередню обробку так званої black mass — подрібненої суміші матеріалів зі старих батарей, що містить літій, кобальт, нікель, марганець, алюміній і графіт. Команда показала, що після 15-хвилинної обробки в спеціальному плазмовому реакторі можна вибірково повернути близько 85 % літію у воді та приблизно 95 % перехідних металів у 1-молярній лимонній кислоті за кімнатної температури. Окремо важливо, що процес не лише спрощує вилучення металів, а й відновлює графіт, який у звичайних схемах перероблення часто деградує та втрачає цінність.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Комплект журналів Сонце та Місяць

До товару
Процес використання мікрохвильового плазмового реактора для обробки чорної маси. Джерело: Rice Advanced Materials Institute

Автори пояснюють, що плазма, мікрохвильове збудження та локальний нагрів разом змінюють структуру оксидів катодних матеріалів, переводячи їх у форми, з яких метали легше витягнути м’якшими розчинниками. За даними Rice University, технологія вже запатентована, а попередній техніко-економічний аналіз свідчить, що вона може перевершити частину нинішніх промислових підходів, особливо завдяки поверненню графіту в придатному для повторного використання вигляді.

Black Mass
Порошкоподібна суміш black mass готова до перероблення. Джерело: Rice Advanced Materials Institute

Як це працює? Старі батареї спочатку перетворюють на порошкоподібну суміш — black mass. Потім її обробляють плазмою, створеною мікрохвилями. Така обробка розхитує і частково перебудовує сполуки металів, тому далі літій можна простіше вимити водою, а інші цінні метали — слабким розчином лимонної кислоти. Паралельно очищується й відновлюється графіт, який можна знову використати в анодах нових акумуляторів.

Чому це важливо? Для космічної техніки така розробка цікава тим, що майбутні місячні чи марсіанські бази потребуватимуть максимально замкненого циклу ресурсів. Якщо цінні метали й графіт можна ефективно повертати з відпрацьованих батарей із меншими енерговитратами та без агресивної хімії, це потенційно зменшує масу витратних матеріалів, які треба доставляти із Землі.

Новини інших медіа
Чорні діри можуть існувати всередині зір як паразити
Метровий астероїд 2026 RW1 помітили за сім годин до входу в атмосферу
«Тихий» пульсар раптово продемонстрував три аномалії за 15 років спостережень
Орбіта двох білих карликів стискається надзвичайно швидко
Німецька приватна компанія Isar Aerospace запустила ракету з космодрому в Норвегії
Кривавий Місяць між ліхтарями: астрофотограф зняв затемнення століття
Amazon зсунула обіцяні терміни запуску супутникового інтернету Leo
У ранньому Всесвіті виявили зародки масштабних космічних катастроф
Бетельгейзе стає асиметричною і вкривається плямами
BepiColombo позбувся космічного буксира перед виходом на орбіту Меркурія