Dr hab. inż. Anna Siekierka, prof. uczelni z Katedry Inżynierii Procesowej i Technologii Materiałów Polimerowych i Węglowych, została laureatką prestiżowego ERC Starting Grant przyznawanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (European Research Council). Jej projekt został wybrany spośród ponad 4 tys. zgłoszeń z całej Europy. To drugi taki grant w historii naszej uczelni.

Recykling baterii i odzysk energii

Projekt prof. Siekierki nosi tytuł

„Reverse salinity energy harvesting-assisted electromembrane system for metal ion fractionation and hydrogen production from battery waste” (ReHeal4waste)

i otrzymał finansowanie w wysokości 1,5 mln euro.

Badaczka zajmie się opracowaniem nowatorskiej technologii pozwalającej odzyskiwać cenne surowce z roztworów pochodzących ze zużytych baterii, przy jednoczesnym odzysku energii i produkcji wodoru.

- Trzeba potraktować zużyte baterie nie jako odpad, lecz jako źródło cennych surowców - podkreśla prof. Siekierka. - Istnieją już metody separacji metali, ale wciąż poszukujemy rozwiązań bardziej przyjaznych dla środowiska i ekonomicznie opłacalnych.

Zasób, nie odpad

Roztwory powstające po przeróbce baterii zawierają m.in. lit, kobalt, nikiel, mangan, miedź i żelazo – metale uznawane za strategiczne surowce krytyczne. Ich odzysk staje się coraz ważniejszy wobec rosnącego zapotrzebowania i ograniczonych zasobów naturalnych.

Szacunki organizacji Transport & Environment wskazują, że zrecyklingowane zużyte baterie mogłyby do 2030 roku zaspokoić nawet 25% europejskiego zapotrzebowania na kobalt oraz po kilkanaście procent na lit, nikiel i mangan.

Niepozorne, ale kluczowe membrany

Sercem projektu będą membrany jonowymienne – cienkie, polimerowe struktury o grubości kartki papieru. Zespół prof. Siekierki opracuje takie membrany, które będą selektywnie transportować jony wybranych metali, umożliwiając ich efektywną separację.

Badacze skonstruują również stos membranowy, w którym proces będzie zasilany energią powstającą podczas mieszania dwóch roztworów o różnym zasoleniu (tzw. reverse electrodialysis – RED).

Dodatkowym efektem tego procesu będzie produkcja wodoru i tlenu.

Pięć lat badań i nowy zespół naukowy

Projekt potrwa pięć lat i obejmie opracowanie struktury oraz sposobu wytwarzania membran, badania ich trwałości i efektywności, a także modelowanie procesów przepływu. W zespole znajdą się naukowcy z zakresu chemii, fizyki i inżynierii procesowej.

Efektem badań będzie m.in. procedura separacji kationów metali, baza danych o właściwościach membran oraz modele przepływu w stosie membranowym – wiedza, która może stać się podstawą przyszłej komercjalizacji technologii.