Αξιολόγηση της βιωσιμότητας της ανάκτησης μετάλλων της ομάδας της πλατίνας από καταλυτικούς μετατροπείς αυτοκινήτων με τη χρήση υδρομεταλλουργικής μεθόδου

Μητσόπουλος, Αθανάσιος; Mitsopoulos, Athanasios

dc.contributor.author	Μητσόπουλος, Αθανάσιος	el
dc.contributor.author	Mitsopoulos, Athanasios	en
dc.date.accessioned	2024-01-08T11:29:53Z
dc.date.available	2024-01-08T11:29:53Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58522
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26218
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ανακύκλωση (el)	el
dc.subject	Μέταλλα (el)	el
dc.subject	Πλατίνα (el)	el
dc.subject	Υδρομεταλλουργία (el)	el
dc.subject	Πυρομεταλλουργία (el)	el
dc.subject	LCA (en)	en
dc.subject	Recovery (en)	en
dc.subject	Catalyst (en)	en
dc.subject	Palladium (en)	en
dc.subject	Rhodium (en)	en
dc.title	Αξιολόγηση της βιωσιμότητας της ανάκτησης μετάλλων της ομάδας της πλατίνας από καταλυτικούς μετατροπείς αυτοκινήτων με τη χρήση υδρομεταλλουργικής μεθόδου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	NANOTOOLS AND NANOTECHNOLOGY	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-03
heal.abstract	Η ανακύκλωση αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι κάθε τομέα της βιομηχανίας, καθώς οι φυσικοί πόροι τείνουν να εξαντληθούν λόγω της αλόγιστης χρήσης τους. Τα μέταλλα της ομάδας της πλατίνας (PGMs) παρουσιάζουν άριστες καταλυτικές ιδιότητες στη μείωση των ρυπογόνων εκπομπών των αυτοκινήτων, γι’ αυτό χρησιμοποιούνται εκτεταμένα στους καταλυτικούς μετατροπείς των αυτοκινήτων, σε ποσοστό ίσο με το 63% της συνολικής τους ζήτησης. Έχοντας χαρακτηριστεί ως κρίσιμα μέταλλα λόγω της όλο και αυξανόμενης τιμής τους, αλλά και της περιορισμένης διαθεσιμότητας τους, η ανακύκλωση τους καθίσταται απαραίτητη και έως σήμερα αυτή γίνεται μέσω της πυρομεταλλουργίας. Η μέθοδος αυτή, ωστόσο, καταναλώνει μεγάλα ποσά ενέργειας και απελευθερώνει εξίσου μεγάλες ποσότητες ρυπογόνων ουσιών καθιστώντας απαραίτητη την εύρεση μιας εναλλακτικής λύσης. Αυτή είναι η μέθοδος της υδρομεταλλουργίας. Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής εργασίας μελετήθηκε η βιωσιμότητα της υδρομεταλλουργίας, ώστε να διερευνηθεί εάν μπορεί να αποτελέσει το μέλλον της ανάκτησης των πολύτιμων μετάλλων από τους καταλύτες των αυτοκινήτων. Αρχικά διενεργήθηκαν πειράματα ανάκτησης των μετάλλων της πλατίνας από διαφορετικά δείγματα καταλυτών αυτοκινήτων πετυχαίνοντας υψηλές ανακτήσεις, όπως 95% Pt. Η ανάκτηση των υπόλοιπων μετάλλων της ομάδας της πλατίνας έφτασε το 96% για το Pd και το 56% για το Rh. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέθοδος αυτή μπορεί να φτάσει την απόδοση της πυρομεταλλουργίας για το παλλάδιο και την πλατίνα, ωστόσο χρειάζεται βελτίωση στην ανάκτηση του ροδίου. Όσον αφορά την σύγκριση μεταξύ των δύο μεθόδων, μέσω της ανάλυσης του κύκλου ζωής τους και με τη χρήση του κατάλληλου λογισμικού, SimaPro, υπολογίστηκε το περιβαλλοντικό αποτύπωμα τους. Το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της πυρομεταλλουργίας ήταν τριπλάσιο σε σχέση με το αντίστοιχο της υδρομεταλλουργίας, κυρίως λόγω της μεγάλης κατανάλωσης ενέργειας. Το συμπέρασμα που προέκυψε από αυτή τη μελέτη, ήταν ότι η υδρομεταλλουργία μπορεί να αποτελέσει το μέλλον της ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων και να αντικαταστήσει την πυρομεταλλουργία με την προϋπόθεση ότι θα αυξηθεί η απόδοση ανάκτησης του ροδίου.	el
heal.abstract	Recycling is an integral and necessary part of every industrial sector as natural resources tend to be depleted due to their reckless use. Platinum group metals (PGMs) show excellent catalytic properties in the reduction of harmful emissions from the exhaust gases thus, they are extensively applied in automotive catalytic converters with their usage reaching 63% of their total demand. Having been characterized as critical metals due to their ever-increasing price, but also their limited availability, their recycling becomes necessary and nowadays this is done through the pyrometallurgical method. This method, however, requires large amounts of energy and releases equally large amounts of polluting substances, making it necessary to find an alternative solution, which can be the hydrometallurgical method. In the frame of the presented thesis, the viability of hydrometallurgy was studied, to investigate whether it can be the future of the recovery of PGMs. Initially, experiments were conducted to recover the platinum metals from different samples of car catalysts achieving high recovery levels, equal to 95% Pt. The recovery of the remaining platinum metals reached 96% for Pd and 56% for Rh. The results showed that this method can reach the performance of pyrometallurgy for palladium and platinum, however, improvement in the recovery of rhodium is required. Regarding the comparison between the two methods, through their life cycle analysis and using appropriate software, SimaPro, their environmental footprint was calculated. The environmental footprint of pyrometallurgy was three times larger than the corresponding of hydrometallurgy, mainly due to the high energy consumption. The conclusion drawn from this study was that hydrometallurgy can be the future of precious metal recovery and replace pyrometallurgy provided that the recovery efficiency of rhodium will be increased.	en
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false