Революционизирующее производство лития на струне

Литий, являющийся жизненно важным компонентом батарей, лежащих в основе электромобилей и сетевых накопителей энергии, является ключом к экологически чистой энергии будущего. Но производство серебристо-белого металла сопряжено со значительными экологическими издержками.

Традиционная добыча рассола включает в себя строительство ряда огромных прудов-испарителей для концентрирования лития из солончаков, соленых озер или подземных водоносных слоев. Процесс может занять от нескольких месяцев до нескольких лет. Эти операции коммерчески жизнеспособны лишь в нескольких местах по всему миру, где исходные концентрации лития достаточно высоки, имеется много свободных земель и засушливый климат, способствующий максимальному испарению.

Теперь исследователи из Принстона разработали метод извлечения, который сокращает площадь земли и время, необходимые для производства лития. Исследователи говорят, что их система может улучшить производство на существующих литиевых заводах и разблокировать источники, которые ранее считались слишком маленькими или малоконцентрированные, чтобы быть полезными.

Революционизирующее производство лития на струне

Суть технологии, описанной в Nature Water, представляет собой набор пористых волокон, скрученных в нити, которые исследователи сконструировали так, чтобы они имели влаголюбивую сердцевину и водоотталкивающую поверхность. Когда концы опущены в раствор соленой воды, вода поднимается вверх по нитям за счет капиллярного действия — тот же процесс, который деревья используют для отвода воды от корней к листьям.

Вода быстро испаряется с поверхности каждой струны, оставляя после себя ионы солей, такие как натрий и литий. По мере того как вода продолжает испаряться, соли становятся все более концентрированными и в конечном итоге образуют кристаллы хлорида натрия и лития на нитях, что облегчает сбор урожая.

В дополнение к концентрированию солей, этот метод приводит к кристаллизации лития и натрия в разных местах вдоль струны из-за их различных физических свойств. Натрий с низкой растворимостью кристаллизуется в нижней части цепочки, в то время как хорошо растворимые соли лития кристаллизуются ближе к верхней части. Естественное разделение позволило команде собирать литий и натрий по отдельности, что обычно требует использования дополнительных химикатов.

Поскольку материалы для изготовления струн дешевы, а технология не требует химической обработки для работы, исследователи заявили, что с дополнительными усовершенствованиями их подход станет сильным кандидатом на широкое внедрение.

Команда Рена уже разрабатывает второе поколение технологии, которая обеспечит большую эффективность, более высокую производительность и больший контроль над процессом кристаллизации.