2023 年 9 月 28 日 | 大卫·F·科普奇
詹姆斯·图尔博士的实验室再次做到了:
在几秒钟内解决了重大环境危机
— 一道耀眼的闪光可以解决一个重大问题:回收锂离子电池 —
去年(2022 年 5 月 31 日),我们报道了莱斯大学 James Tour 博士实验室的一项惊人发现:能够将几乎任何碳源(煤炭、塑料、汽车零部件)转化为有用的石墨烯:一种理想的坚固材料具有众多的应用程序。现在,“闪速焦耳加热”技术正在展现出回收锂离子电池的能力。
锂离子电池的回收既困难又昂贵。但如果不进行回收,它们就会在垃圾填埋场造成环境风险。消费者知道为手电筒和电子产品供电的 AA 和 AAA 电池,但经常扔掉废电池或将其送至回收中心,希望其他人能够再次利用这些材料。气候危言耸听者认为电动汽车至关重要,它依赖于锂电池和稀土矿物。世界正面临着这些电池过剩的问题,而且没有好的方法来回收这些材料。《科学进展》 9 月 27 日公布的一项发现可能会改变这一现状。
如果“闪蒸”电池废料,就更容易从电池废料中获取有价值的金属(莱斯大学媒体关系,2023 年 9 月 27 日)。本新闻稿解释了问题和解决方案。
随着清洁能源技术的发展,电池所需的贵重金属的需求将在未来几十年内不断增长,而获取这些金属的最佳来源可能是回收废电池。
莱斯大学科学家开发的电池回收工艺可以去除电池金属上的惰性层并降低其氧化态,使它们可溶于低浓度酸。Rice 化学家 James Tour 的实验室利用其标志性的焦耳加热技术,在几秒钟内将阴极和阳极废物的组合温度提高到 2100 开尔文以上,从各种类型的混合电池废物中实现了超过 98% 的金属回收率。
该工艺还有另外两个好处:比现有技术快 100 倍(20 分钟而不是 24 小时),并且显着减少“受污染的酸性浸出溶液产生的二次废物流”。稀盐酸可以轻松回收电池中使用的镍、钴和锰。
现有工艺会从阳极和阴极产生“黑色物质”粘性物质。对粘稠物进行快速加热可以快速进行回收:
“我们开发了一种高产、低成本的方法,直接从‘黑色物质’(行业传统上尝试回收的阴极和阳极废物组合)中回收金属,从而显着减少废电池处理的环境足迹,”陈金航说,莱斯大学化学研究生,也是《科学进展》上发表的一项研究的共同主要作者。
通过闪速焦耳加热回收电池金属(Chen, Tour 等人,Science Advances,2023 年 9 月 27 日)。这是解释该技术的正式论文。
报废锂离子电池(LIB)的惊人积累和电池金属来源的日益稀缺,引发了对有效回收策略的紧急呼吁。然而,以高效率和低环境足迹回收这些金属具有挑战性。我们在这里使用脉冲直流闪蒸焦耳加热 (FJH) 策略,将黑色物质(阳极和阴极组合)在几秒钟内加热到 >2100 开尔文,导致随后的浸出动力学增加约1000倍。所有电池金属的回收率都很高,无论其化学成分如何,使用甚至稀释的酸,如 0.01 M HCl,从而减少二次废物流。超快高温实现了钝化固体电解质界面的热分解和难溶金属化合物的价态还原,同时减少了挥发性金属的扩散损失。与现有回收方法相比,生命周期分析表明,FJH显着减少了废锂离子电池处理的环境足迹,同时将其转变为经济上有吸引力的工艺。
环保人士不禁赞赏这种更快、更清洁的金属回收方法。气候科学家提议从化石燃料转向电动汽车,他们对一个反对意见给出了答案:电池无法回收。
詹姆斯·图尔博士因这一发现而声名狼藉。作为世界著名的结构化学家和分子马达设计的领导者,他也将揭露生命起源(OOL)研究的弱点作为自己的个人挑战。他的热门YouTube频道将技术细节与幽默融为一体,展示了为什么进化论者声称更接近解释化学进化的说法是不科学的。他的最新挑战是一个月前发布的。他给领先的 OOL 研究人员 60 天的时间来解决生活所需的四个相对简单的步骤中的任何一个,并承诺如果他们成功,他将闭嘴并删除他的视频。
作为一个无耻的基督徒,图尔博士就像推着偶像神庙的柱子的参孙一样——只有这个参孙的眼睛完好无损,名誉也没有瑕疵。没有人能指出他的性格缺陷、缺乏专业知识或科学上的弱点。到目前为止,OOL 人群一直试图忽视他。在最近的一次视频辩论中,达尔文黑客“教授”戴夫·法里纳(Dave Farina)试图用嘲笑来嘲笑他。然而,这在许多人看来却适得其反,他们对法里纳针对一位著名科学家的行为和语言感到反感。
现在,时钟正在滴答作响。图尔博士向领先的 OOL 科学家发出挑战,要求他们回答他的问题已经过去一个月了。如果你观看他的挑战视频,你会发现图尔非常慷慨。他让包括Steve Benner在内的最有经验的 OOL 研究人员来判断他们是成功还是失败!图尔希望看到的四项实验对于化学家来说都不应该被认为是难以证明的,因为他们相信这就是生命的进化方式。此外,他们可以声称这些实验中的任何一项都取得了成功,图尔博士承诺承认他错了,并删除他所有有关该主题的视频。
这一史诗般的挑战让人想起路易斯·巴斯德的大胆提议,他用天鹅颈烧瓶实验证伪了自发发生,之后他敢于向任何科学家证明自发发生。和图尔一样,巴斯德没有必要挑战进化论的建立,因为他在疫苗接种和巴氏灭菌方面的声誉是有保障的。但真相对两个人都很重要。他们不想再看到谎言在媒体上传播。有趣的是,两位科学家都不得不忍受当权派的嘲笑。
到了11月,我们就应该知道图尔博士挑战的结果了。阅读他的 YouTube 视频上的一些评论,看看公众是否喜欢它。我的预测是,OOL 人群将直接忽略这一挑战。他们在化学进化上投入了太多的生命和声誉,不能让这个参孙让他们难堪。我不会把它放在 idOOLaters 试图审查他的事情上。*但如果在柱子被推开后墙壁塌陷,他们将无处可逃。没有化学进化论,达尔文主义就无法落地。
*图尔博士走遍学术界,在 YouTube 上直接向公众陈述他的案例。他的发现也使他的工作对环保主义者和气候科学家有吸引力。出于这些原因,达尔文党应该很难审查他。但知道达尔文主义者的不宽容,他们可以尝试任何事情,包括向 YouTube 施压,要求其放弃他的账户,或向 Rice U 施压,以削弱他的影响力。(回想一下终身教授迪恩·凯尼恩(Dean Kenyon)在公开反对化学进化论后如何被“重新分配”到较低的职位。)如果发生类似的事情,请准备好大声抗议,直到大科学感到羞愧为止。