Para peneliti dari Universitas Rice di Houston berhasil mengembangkan metode baru yang inovatif untuk mendaur ulang lithium dari baterai bekas, dilansir dari New Atlas. Penemuan ini sangat penting mengingat sekitar 87% permintaan lithium global digunakan untuk memproduksi baterai isi ulang bagi jaringan listrik, kendaraan listrik, dan perangkat elektronik.
Masalah utama pada metode daur ulang lithium sebelumnya adalah prosesnya membutuhkan asam atau peleburan bersuhu ultra tinggi yang boros energi. Namun, pendekatan elektrokimia baru dari tim Rice menawarkan cara yang lebih bersih dan efisien untuk memulihkan lithium.
Alih-alih membakar atau melarutkan black mass (campuran bubuk material dari baterai lithium-ion hasil daur ulang) para peneliti justru “mengisi ulang” material katoda di dalamnya, mendorong pelepasan lithium. Dengan menggabungkan reaksi ini dengan proses sederhana seperti pemisahan air, mereka langsung menghasilkan lithium hidroksida, senyawa berkadar tinggi yang dapat digunakan kembali untuk membuat baterai baru.
Proses ini hanya membutuhkan listrik, air, dan limbah baterai itu sendiri, tanpa bahan kimia berbahaya. Metode tim Rice terbukti sangat efisien, menghasilkan lithium hidroksida dengan kemurnian lebih dari 99% dalam percobaan, serta hemat energi sehingga mampu bekerja stabil lebih dari seribu jam terus-menerus, mendaur ulang lebih dari 50 gram black mass.
Pertanyaan mendasar yang memicu inovasi ini adalah: “Jika pengisian baterai dapat melepaskan lithium dari katoda, mengapa tidak memanfaatkan reaksi yang sama untuk mendaur ulang?” Dalam sistem Rice, ion lithium bermigrasi melintasi membran penukar kation tipis menuju air yang mengalir. Selanjutnya, reaksi pemisahan air sederhana menghasilkan hidroksida, yang bergabung dengan lithium membentuk lithium hidroksida.
Pendekatan Rice dapat diterapkan pada lithium-iron-phosphate, lithium-manganese-oxide, nickel-manganese-cobalt, serta berbagai varian kimia baterai lainnya. Hasilnya adalah pengurangan signifikan dalam jumlah langkah pemrosesan, limbah yang lebih sedikit, dan rantai pasokan yang lebih berkelanjutan.
Pax Insight
Terobosan daur ulang lithium dari Rice menunjukkan bahwa penerapan prinsip elektrokimia sederhana pada limbah baterai mampu menciptakan sistem yang lebih efisien, berkelanjutan, dan ekonomis. Inovasi ini membuka jalan menuju ekonomi sirkular lithium yang lebih tangguh di era energi terbarukan.
