/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F137%2F2f6dfe58081808250eb9c3d8d14e22b3.jpg)
Дефіцитний літій для акумуляторів навчилися добувати прямо з озер
Літій став вкрай необхідним і доволі дефіцитним металом на тлі стрімкого розвитку масового виробництва електронних пристроїв та акумуляторів.
Традиційно літій видобувається із гірських руд. Це дорогий, складний і тривалий процес, який також завдає шкоди навколишньому середовищу.
Однак, ймовірно, що більша частина видобутку літію спирається на випаровування розсолу з величезних водойм під Сонцем протягом року, та навіть довше. У процесі випаровування залишається багатий на літій розчин.
Для отримання літію з цього розчину необхідне застосування відповідних хімічних речовин, які є потенційно токсичними. Наразі дослідники з Імперського коледжу Лондона представили нову технологію видобутку літію з солених озер та геотермальних джерел.
Науковці створили мембрану з полімерів з крихітними, точно спроектованими порами у формі пісочного годинника, які здатні вибірково вловлювати іони літію зі складних соляних розчинів. Ці соляні розчини багаті на літій та містять іони натрію, калію, магнію і інших елементів. Традиційні методи вилучення літію не дозволяли ефективно відділяти іони цього металу.
Під час традиційного вилучення літію розсол заливають у величезні пруди, де процес випаровування може займати місяці і навіть роки. Цей процес вимагає використання великої кількості води, а також токсичних хімікатів та призводить до викидів парникових газів в атмосферу.
Нова технологія обіцяє суттєве зменшення вартості цього процесу, а також скорочення шкідливих викидів. Полімерна мембрана містить крихітні нанопори, що виступають у ролі молекулярного сита. Вони вкриті групами гідрофільних елементів, які допомагають спрямовувати іони літію крізь мембрану та блокують іони більшого розміру.
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F137%2Fc600f15b3ca805d59bc222dce6a6060f.png)
Під час експериментів мембрана пропускала 200 іонів літію на кожний іон магнію. Таким чином продуктивність технології перевершує більшість аналогічних мембранних матеріалів, які здебільшого не досягають ефективності навіть 10:1.
При задіянні пристрою для електродіалізу мембрана використовує електричний струм для витягування іонів літію через свої пори, залишаючи магній та інші домішки. У ході випробувань з використанням імітованих соляних озер система виготовляла високочистий карбонат літію, придатний для використання в акумуляторах.
При цьому полімерні матеріали, які використовуються для створення мембран, легко розчиняються у звичайних розчинниках і можуть бути виготовлені з використанням вже існуючих промислових технологій.
«Ми в процесі створення компанії, що займається кліматичними технологіями, і прагнемо налагодити партнерські відносини з компаніями з видобутку літію у великих масштабах з використанням соляних розчинів», — зазначив провідний автор дослідження, доктор Цілей Сун.
Світовий попит на літій продовжує зростати на тлі переходу на використання електромобілів та альтернативних джерел енергії. Вилучення літію з розсолу з використанням мембран може стати більш стійкою та економічно ефективною альтернативою традиційним методам, особливо якщо процес здійснюватиметься з використанням відновлюваних джерел енергії.
Дослідники вже збільшили розміри власних мембран і випробували їх на значно більших електродіалізних конденсаторах. В одному з експериментів їм вдалося сконцентрувати літій зі змішаного сольового розчину до більш ніж 3 молей на літр, цей рівень задовільняє вимогам для виробництва високочистого карбонату літію, ключового інгредієнта в батареях.
Цю технологію можна використовувати для очищення води, вилучення цінних металів зі стічних вод гірничодобувної промисловості або навіть міді та інших важливих матеріалів.
«Ця технологія має величезний потенціал у різних комерційно важливих сферах: від зберігання енергії до очищення води та відновлення критично важливих матеріалів в економіці замкнутого циклу», — наголошує директор з підприємництва на кафедрі хімічної інженерії Імперського коледжу Лондона, професор Сандро Макк’єтто.
Результати дослідження опубліковані у журналі Nature
Джерело: ZME Science
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F434%2Fc7451453abaf686d0aa01caad50ddcf1.jpg)
Tinder запускає нову функцію подвійних знайомств Double Date
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F131%2F51b3cf9a1853ee2306f37c69fbac3d70.jpg)
Влупила затяжна магнітна буря: через скільки днів можна буде видихнути
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F434%2F6f24ace1b4ffc51d5597eaa51364ad99.jpg)
В Ірані спостерігаються масові збої в роботі інтернету, причини невідомі - ЗМІ
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F434%2F19bdbbea8dd4b2ab1b2323b7300cd363.jpg)
Популярний гаджет від Apple повернеться цієї осені після дворічної перерви
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F434%2F8d75a7fec3f6aebc55224540df08a8d2.jpg)
Надто милий ШІ: чому чатботи почали підлещуватись і як це загрожує користувачам
Викриваємо міфи про акумулятори: що безглуздо робити з батарейками і смартфонами
/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F250%2F5974de41c7ad61390c8df07eb5be7e53.jpg)