Einnig er hægt að vinna litíum úr skólpi?

Allir sem nota farsíma, fartölvu eða rafbíl verða að treysta á litíum. Það er mikil eftirspurn eftir þessum þætti. Þrátt fyrir að litíum sé nægjanlegt framboð um allan heim, er öflun og útdráttur af litíum ennþá krefjandi og óhagkvæmt ferli.

Þverfaglegt teymi verkfræðinga og vísindamanna er að þróa aðferð til að vinna litíum úr menguðu vatni.

Nýjar rannsóknir sem birtar voru í vikunni í málsmeðferð National Academy of Sciences gætu einfaldað ferlið við að draga litíum úr saltvatni, hugsanlega skapað meira framboð og dregið úr kostnaði við rafhlöðuíhluta til að knýja rafknúin ökutæki, rafeindatækni og fjölbreytt úrval af öðrum tækjum.

Á þessari stundu er litíum oftast fengið úr saltvatni í Suður -Ameríku með sólgufun, sem er dýrt ferli og getur tekið nokkur ár. Að auki mun mikið magn af litíum tapast í þessu ferli.

Rannsóknarteymin við háskólann í Texas í Austin og háskólann í Kaliforníu í Santa Barbara hafa hannað himnu sem getur aðskilið litíum nákvæmlega frá öðrum jónum eins og natríum, sem bætir verulega skilvirkni við að safna eftirsóttum frumefnum.

Benny Freeman, prófessor í efnaverkfræðideild mcketta við háskólann í Texas í Austin, sagði:" niðurstöður þessarar rannsóknar hafa mikla þýðingu til að leysa helstu auðlindarhömlur litíums og það er hægt að vinna úr litíum úr vatni sem myndast við olíu- og gasvinnslu fyrir rafhlöður og meðhöfundur pappíra."

Auk saltvatns inniheldur skólp frá olíu- og gasframleiðslu einnig litíum, en það hefur ekki verið þróað í dag. Vísindamenn sögðu að vatnið frá vökvabrotun Eagle Ford -skifferins í Texas gæti framleitt nægjanlegt litíum fyrir 300 rafhlöður rafknúinna ökutækja eða 1,7 milljónir snjallsíma á aðeins einni viku. Þetta dæmi sýnir umfang tækifæranna fyrir þessa nýju tækni til að auka litíum framboð verulega og draga úr kostnaði við búnað sem er háður því.

Kjarni þessarar uppgötvunar er nýja fjölliðuhimnan sem rannsakendur hafa búið til með krónueter, sem er bindiefni með sérstaka efnafræðilega virkni og getur bundið nokkrar jónir. Crown ethers hefur ekki verið beitt eða rannsakað sem hluti af vatnsmeðhöndlunarhimnu áður, en þeir geta verið lykilþáttur litíumútdráttar, sérstakrar sameindar í vatni.

Í flestum fjölliðurum fer natríum hraðar í gegnum himnuna en litíum. En í þessum nýju efnum hreyfist litíum hraðar en natríum, sem er algengt mengunarefni í saltvatni sem inniheldur litíum. Með tölvutækni komst teymið að því hvers vegna þetta gerðist. Natríumjónir sameinast kóróneterum til að hægja á þeim en litíumjónir eru óbundnir og leyfa þeim að fara hraðar í gegnum fjölliðuna.

Þessar niðurstöður tákna nýtt landamæri í himnavísindum og krefjast yfirgripsmikillar samvinnu milli háskóla á sviði fjölliðugerðar, himnueinkenningar og fyrirmyndar og eftirlíkingar. Rannsóknin var studd af vatns- og orkukerfismiðstöðinni, UT Austin orkurannsóknarstöðinni fjármögnuð af bandaríska orkumálaráðuneytinu.