Οι επιστήμονες έχουν μάθει να λαμβάνουν καθαρό λίθιο από θαλασσινό νερό
Μια ομάδα μηχανικών από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του King Abdullah (Σαουδική Αραβία) δημιούργησε μια επαναστατική μέθοδο απόκτηση καθαρού και το πιο σημαντικό φθηνού λιθίου κατάλληλο για χρήση σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες από τις συνηθισμένες θαλασσινο νερο.
Ταυτόχρονα, η προτεινόμενη μέθοδος εξαγωγής αυτού του στρατηγικά σημαντικού συστατικού για τις μπαταρίες αποδείχθηκε πολύ πιο αποτελεσματική από εκείνη που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως στη βιομηχανία.
Πρώιμες προσπάθειες εξαγωγής λιθίου από θαλασσινό νερό και μια νέα μέθοδο
Μέθοδοι που χρησιμοποιούνταν προηγουμένως από επιστήμονες για την εξαγωγή λιθίου από ένα μείγμα μετάλλων που υπάρχουν στο θαλασσινό νερό έδωσαν πολύ μέτρια αποτελέσματα. Παρά το γεγονός ότι τα θαλάσσια ύδατα περιέχουν περίπου 5.000 φορές περισσότερο λίθιο από ό, τι μπορεί να βρεθεί κατά μέσο όρο στα βάθη της γης, η συγκέντρωση του λιθίου είναι μόνο 0,0002%.
Προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η αποτελεσματικότητα της εξαγωγής λιθίου από θαλασσινό νερό, οι επιστήμονες αποφάσισαν να εφαρμόσουν μια καινοτόμο μέθοδο στην οποία αποφασίστηκε η χρήση κεραμικών μεμβρανών από μεταλλικά οξείδια (LLTO).
Στην περίπτωση αυτή, στο πλέγμα της μεμβράνης που χρησιμοποιήθηκε, υπήρχαν αρκετά μεγάλες τρύπες μέσω των οποίων τα ιόντα λιθίου περνούν αρκετά ελεύθερα, αλλά δεν υπάρχουν άλλα μεταλλικά ιόντα.
Σε αυτήν την περίπτωση, το ίδιο το κελί αποτελείται από τρεις θαλάμους, όπου σε έναν από αυτούς θετικά φορτισμένα ιόντα λιθίου περνούν μέσω του LLTO - μεμβράνες στον επόμενο θάλαμο, στον οποίο υπάρχει ρυθμιστικό διάλυμα και κάθοδος χαλκού επικαλυμμένες επιπλέον με πλατίνα και ρουθήνιο.
Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα λιθίου διέρχονται μέσω μιας τυπικής μεμβράνης φιλτραρίσματος ανιόντων και μετά εισέρχονται σε έναν άλλο θάλαμο, όπου υπάρχουν ένα διάλυμα χλωριούχου νατρίου και μια άνοδο πλατίνας-ρουθηνίου.
Δοκιμές μιας νέας μεθόδου απόκτησης λιθίου και των αποτελεσμάτων της
Οι μηχανικοί δοκίμασαν το εργοστάσιο παραγωγής λιθίου χρησιμοποιώντας νερό από την Ερυθρά Θάλασσα. Και ως αποτέλεσμα της διεξαγόμενης ηλεκτρόλυσης, κατάφεραν να αυξήσουν τη συγκέντρωση λιθίου στο εμπλουτισμένο διάλυμα στο 0,9%, το οποίο αργότερα χρησιμοποιήθηκε για καθαρισμό.
Προκειμένου το προκύπτον λίθιο να πληροί τα αυστηρά πρότυπα των κατασκευαστών μπαταριών μπαταρίες, οι μηχανικοί πραγματοποίησαν επίσης μια σημαντική βελτιστοποίηση της οξύτητας της λύσης για να αποκτήσουν ένα στερεό φωσφορικό λίθιο.
Έτσι, σύμφωνα με τις δηλώσεις των εκπροσώπων της ομάδας, για να αποκτήσετε ένα κιλό λιθίου με αυτόν τον τρόπο, θα χρειαστεί να ξοδέψετε περίπου πέντε δολάρια σε ηλεκτρική ενέργεια. Ταυτόχρονα, η περαιτέρω χρήση υδρογόνου και χλωρίου (που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης) θα αποδώσει εύκολα κόστος ηλεκτρικής ενέργειας και μετά την επεξεργασία το υπόλοιπο θαλασσινό νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για περαιτέρω αφαλάτωση.
Οι επιστήμονες μοιράστηκαν τα αποτελέσματα της εργασίας που έγινε στις σελίδες του περιοδικού Energy & Environmental Science.
Εάν σας άρεσε το υλικό, αξιολογήστε το και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι. Ευχαριστώ για την προσοχή!