Литий стал чрезвычайно важным, но одновременно дефицитным металлом из-за стремительного развития производства электронных устройств и аккумуляторов. Традиционно его добыча осуществляется из горных руд, что является дорогим и сложным процессом, наносящим вред окружающей среде.
Об этом сообщает ProIT
Большинство лития добывается путем испарения рассола из больших водоемов, что требует длительного времени, до года и более. В результате испарения формируется раствор, богатый литием, но для его дальнейшей очистки необходимы химические вещества, которые могут быть токсичными. Однако ученые из Имперского колледжа Лондона разработали новую технологию, позволяющую добывать литий из соляных озёр и геотермальных источников.
Инновационная мембрана для добычи лития
Исследователи создали полимерную мембрану с маленькими, специально спроектированными порами в форме песочных часов, которые способны избирательно улавливать ионы лития из сложных соляных растворов. Эти растворы содержат не только литий, но и ионы натрия, калия, магния и других элементов. Традиционные методы извлечения лития не позволяли эффективно отделять ионы лития от примесей.
При традиционной добыче лития рассолы заливаются в большие пруды, где процесс испарения может занимать месяцы или годы, что требует значительных объемов воды и приводит к выбросам парниковых газов. Новая технология обещает существенное снижение затрат, а также сокращение негативного влияния на окружающую среду.
«Мы находимся в процессе создания компании, занимающейся климатическими технологиями, и стремимся наладить партнерские отношения с компаниями по добыче лития в больших масштабах с использованием соляных растворов», — отметил ведущий автор исследования, доктор Цилей Сун.
Перспективы новой технологии
Мировой спрос на литий растет из-за увеличения использования электромобилей и альтернативных источников энергии. Использование мембранной добычи лития может стать более устойчивой и экономически эффективной альтернативой традиционным методам, особенно при применении возобновляемых источников энергии.
Исследователи уже получили обещания по масштабированию своих мембран и тестированию на больших электродиализных конденсаторах. Во время экспериментов мембрана демонстрировала производительность 200 ионов лития на каждый ион магния, что превышает эффективность многих других мембранных материалов.
Эту технологию также можно использовать для очистки воды, добычи ценных металлов из сточных вод горнодобывающей промышленности, а также для извлечения меди и других важных ресурсов.
«Эта технология имеет огромный потенциал в различных коммерчески важных сферах: от хранения энергии до очистки воды и восстановления критически важных материалов в экономике замкнутого цикла», — подчеркнул директор по предпринимательству на кафедре химической инженерии Имперского колледжа Лондона, профессор Сандро Маккьетто.
Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature.