Des déchets de batteries lithium-ion utilisées dans la production de biodiesel

L’utilisation de mélanges d’hydroxydes métalliques comme catalyseur permet de fabriquer un carburant plus propre en quelques minutes à température ambiante.

La production de biodiesel à partir d’huile végétale existe depuis plus de 150 ans, et cette approche permet de réduire considérablement plusieurs polluants associés à la combustion de combustibles fossiles. Les huiles végétales, cependant, sont notoirement difficiles à utiliser dans un moteur, car elles fournissent une faible puissance et libèrent des sous-produits toxiques uniques.

Des chercheurs brésiliens ont démontré une nouvelle approche chimique pour la production de biodiesel à partir de déchets d’huile de cuisson domestique en utilisant comme catalyseurs de l’hydroxyde de lithium mélangé à des hydroxydes de sodium ou de potassium. Leurs travaux, publiés dans le Journal of Renewable and Sustainable Energy, par AIP Publishing, pourraient permettre des études futures sur l’utilisation du lithium provenant de déchets de batteries lithium-ion.

Ce travail marque l’une des premières fois où le lithium a été utilisé à de telles fins. L’auteur Gilberto Maia de Brito a déclaré que l’ingénierie verte peut apporter des solutions à une variété de problèmes en même temps.

« Les résultats obtenus dans ce travail permettront d’étendre l’utilisation de nouveaux types de catalyseurs métalliques à un niveau supérieur, comme le lithium, appliqué à la production de biodiesel« , a-t-il déclaré. « Auparavant, dans la pratique, ceux-ci étaient juste limités à l’hydroxyde de sodium et à l’hydroxyde de potassium« .

La technique du groupe s’inspire d’une solution proposée pour la création de biodiesel, appelée transestérification, qui peut produire du carburant en quelques minutes à température ambiante.

Les chercheurs ont collecté des échantillons d’huile de cuisson usagée dans des restaurants à service rapide et des foyers, certaines des plus grandes sources de déchets éliminés de manière inappropriée, et de l’hydroxyde de lithium provenant de déchets de batteries lithium-ion.

Catalysée par le mélange d’hydroxydes métalliques, la réaction de transestérification a divisé l’huile de cuisson en une couche de biodiesel et une couche de glycérol, qui peut elle-même être utilisée de diverses manières, comme la production d’édulcorants alimentaires, le soulagement de certaines affections cutanées et la fabrication d’antigel.

Avec les bonnes proportions de catalyseurs, le groupe a pu produire du biodiesel avec un rendement moyen de 90%. Ils ont analysé le biodiesel, en utilisant des techniques allant de la spectroscopie infrarouge à la chromatographie en passant par des études de résonance magnétique nucléaire, pour évaluer la pureté de leur carburant.

« Nous avons été surpris de constater que ce qui en est ressorti n’était pas seulement des résultats, mais en fait de très bons résultats liés à la production de rendement« , a déclaré Maia de Brito. « La séparation rapide des phases et les principales propriétés chimiques et physiques du biodiesel produit à partir du lithium ont également été surprenantes« .

Maia de Brito espère continuer à trouver de nouvelles façons de récupérer le lithium des déchets et de l’utiliser pour faciliter encore plus la production de biocarburants.