Это официально. Теперь мы можем добывать полезный литий из морской воды

ЭтоофициальноТеперьмыможемдобыватьполезныйлитийизморскойводы

Без лития сегодняшние полностью электрические транспортные средства были бы невозможны, а с ростом спроса на электромобили, как ожидается, исчерпают запасы на суше на 2080, это может стать неизбежным. Но есть другой способ извлечь жизненно важный элемент, или, скорее, другое место.

Океаны содержат примерно 5, 000 раз больше лития, чем в суше, но при неоправданно малых концентрациях примерно 0,2 части на миллион (ppm). И группа исследователей разработала новую систему, способную извлекать концентрированный литий из морской воды, согласно недавнему исследованию , опубликованному в журнале Energy & Environmental Science .

Повышение содержания лития в морской воде с помощью электрохимической ячейки

Исследовательская группа из KAUST разработала электрохимическую ячейку, содержащую керамическую мембрану, состоящую из оксида лития, лантана и титана (LLTO), в кристаллической структуре которого имеются отверстия, достаточно широкие, чтобы пропускать литий. ионы, чтобы пройти через них, а также блокировать более крупные ионы металлов. «Мембраны LLTO никогда раньше не использовались для извлечения и концентрирования ионов лития», – сказал Чжэнь Ли, научный сотрудник, разработавший клетку. Ячейка состоит из трех отсеков: сначала морская вода поступает в центральную загрузочную камеру, а затем положительные ионы лития проходят через мембрану LLTO и в соседний отсек, оборудованный буферным раствором, в дополнение к медному катоду, покрытому рутением и рутением. платина.

Пока это происходит, отрицательные ионы покидают загрузочную камеру через стандартную анионообменную мембрану и проходят через третью секцию, содержащую раствор хлорида натрия. , и платино-рутениевый анод. Новая система извлечения лития была испытана с морской водой, забираемой из Красного моря, и с напряжением 3. 150 V, ячейка может генерировать газообразный хлор на аноде и газообразный водород на катоде. Это направляет литий через мембрану LLTO, где он собирается сверху в боковой камере. В результате получается вода, обогащенная литием, которая затем подается обратно в элемент через еще четыре цикла обработки, повышая концентрацию элемента до 9, 000 стр. / мин.

На килограмм необходимо пять долларов электроэнергии

Затем исследователи изменяют pH раствора, создавая твердый фосфат лития, который содержит только следы других ионов металлов. Другими словами, конечный продукт достаточно чистый, чтобы соответствовать стандартам производителей аккумуляторных батарей для электромобилей. Этот процесс потребует всего пять долларов электроэнергии для извлечения 2,2 фунта (1 кг) лития из морской воды. Пять долларов!

И стоимость хлора и водорода, произведенных из элемента, будет более чем окупать стоимость, оставляя остаточная морская вода, которая будет использоваться в опреснительных установках для подачи пресной воды . «Мы продолжим оптимизацию мембранной структуры и конструкции ячеек для повышения эффективности процесса», – сказал Чжипинг Лай, возглавляющий KAUST. Его команда также стремится к сотрудничеству со стекольной промышленностью, чтобы разработать мембрану LLTO в больших масштабах и по доступной цене.

Само собой разумеется, что это чрезвычайно перспективная система. Производители автомобилей , такие как Ford , все чаще следуют примеру Tesla, переходя на полностью электрические, в конечном итоге отказаться от ископаемого топлива, которое связано с высокими выбросами углерода и глобальным климатом. Но если у нас закончится литий, эти планы станут лишь временным препятствием для транспортной и автомобильной промышленности. Вот почему наиболее важным для электрохимического элемента группы KAUST является не возможность просто добывать концентрированные ионы лития, а возможность делать это с низкими затратами, с устойчивыми результатами .