Може ли литий да се извлича и от канализация?

Всеки, който използва мобилен телефон, лаптоп или електрическа кола, трябва да разчита на литий. Има голямо търсене на този елемент. Въпреки че литий е в достатъчно количество по целия свят, получаването и извличането на литий все още е предизвикателен и неефективен процес.

Интердисциплинарен екип от инженери и учени разработва метод за извличане на литий от замърсена вода.

Ново изследване, публикувано тази седмица в сборника на Националната академия на науките, би могло да опрости процеса на извличане на литий от саламура, потенциално да създаде по -голямо предлагане и да намали цената на компонентите на батерията за захранване на електрически превозни средства, електроника и широк спектър от други устройства.

Понастоящем литият се получава най -често от солена вода в Южна Америка чрез слънчево изпарение, което е скъп процес и може да отнеме няколко години. Освен това в този процес ще се загуби голямо количество литий.

Изследователските екипи от Тексаския университет в Остин и Калифорнийския университет в Санта Барбара са проектирали мембрана, която може точно да отдели лития от други йони, като натрий, подобрявайки значително ефективността при събирането на желаните елементи.

Бени Фрийман, професор от катедрата по химическо инженерство в Университета на Тексас в Остин, казва:" констатациите от това изследване са от голямо значение за решаване на основните ограничения на ресурсите на литий и е възможно да се извлече литий от вода, генерирана от производството на нефт и газ за батерии и съавтор на статии."

Освен саламура, отпадъчните води от производството на нефт и газ съдържат и литий, но днес той не е разработен. Изследователите казаха, че водата от хидравличното разбиване на шисти на Eagle Ford в Тексас може да произведе достатъчно литий за 300 батерии за електрически превозни средства или 1,7 милиона смартфона само за една седмица. Този пример показва мащаба на възможностите за тази нова технология за значително увеличаване на доставките на литий и намаляване на разходите за оборудване, което зависи от него.

Ядрото на това откритие е новата полимерна мембрана, направена от изследователи, използващи коронен етер, който е лиганд със специфична химична функция и може да свързва някои йони. Коронните етери досега не са били прилагани или изследвани като част от мембрана за пречистване на вода, но те могат да бъдат ключовият компонент на екстракцията на литий, специфична молекула във вода.

В повечето полимери натрият преминава през мембраната по -бързо от лития. Въпреки това, в тези нови материали, литият се движи по -бързо от натрия, който е често срещан замърсител в литиево -солевия разтвор. Чрез компютърно моделиране екипът установи защо се е случило това. Натриевите йони се комбинират с коронови етери, за да ги забавят, докато литиевите йони остават несвързани, което им позволява да преминават през полимера по -бързо.

Тези открития представляват нова граница в мембранната наука и изискват цялостно сътрудничество между университетите в областта на полимерния синтез, характеризирането на мембраната и моделирането и симулацията. Изследването е подкрепено от Центъра за материали за водна и енергийна система, изследователския център за енергийни граници на Остин в Остин, финансиран от Министерството на енергетиката на САЩ.