Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins, localizada em Baltimore, Maryland, EUA, liderados por Liu Yayuan e sua equipe, desenvolveram recentemente uma nova tecnologia mais ecológica e econômica para separar e recuperar metais críticos como cobalto e níquel de baterias usadas e outros dispositivos eletrônicos. Este método combina um processo eletrolítico com ácido tartárico extraído do suco de uva. Após dissolver os resíduos da bateria com ácido, o ácido tartárico é usado para explorar suas diferentes propriedades de ligação com os metais, conseguindo separar eficazmente o cobalto do níquel. Em testes de escala, a taxa de recuperação dos metais excedeu 95%, demonstrando um bom potencial de aplicação.

A introdução do ácido tartárico aumentou significativamente a diferença no potencial de redução entre o cobalto e o níquel, melhorando assim a seletividade da recuperação. A equipe de pesquisa utilizou análise de aprendizado de máquina e cálculos de teoria do funcional da densidade para investigar profundamente o mecanismo de ação. Os resultados mostraram que complexos metálicos binucleares de ácido tartárico, estabilizados por ligações de hidrogênio intramoleculares, desempenham um papel central no processo de deposição seletiva, fornecendo uma base teórica para a otimização da tecnologia.

Ao melhorar o processo de deposição-desprendimento, a configuração do reator e as estratégias de recuperação do ligante, este sistema de fluxo contínuo é capaz de recuperar cobalto, níquel e manganês de forma escalável e energeticamente eficiente a partir de lixiviados de baterias reais, garantindo simultaneamente alta pureza e alta taxa de recuperação. Comparado com técnicas tradicionais de extração por solventes e precipitação, este método apresenta melhor desempenho em termos de eficiência e sustentabilidade ambiental, com potencial para impulsionar o avanço da indústria de reciclagem de baterias.