یک روش نوآورانه برای استخراج لیتیوم، پتانسیل بالایی برای ایجاد تحول در بخش های انرژی پاک، مانند وسایل نقلیه الکتریکی و ذخیره سازی شبکه، ارائه می دهد، در حالی که اثرات زیست محیطی منفی تولید لیتیوم را نیز کاهش می دهد.
به گزارش تکناک، لیتیوم، فلز سفید نقره‌ای که به وفور در آب‌های شور یافت می‌شود، سنگ بنای انتقال انرژی پاک بوده است. با این حال، ردپای زیست‌محیطی استخراج سنتی لیتیوم به دور از خالص بودن است و به زمین‌های وسیع و فرآیندهای استخراج طولانی‌مدت نیاز دارد. اما راه حل چیست؟ یک روش پیشگامانه جدید که هم کاربری زمین و هم زمان را کاهش می دهد.
مطالعه منتشر شده در مجله Nature Water یک تکنیک ظریف و ساده را نشان می دهد. آنها الیاف متخلخل ایجاد کرده‌اند که به صورت رشته‌هایی با یک هسته جذب آب و یک سطح دفع‌کننده آب پیچیده شده‌اند. این فناوری از طبیعت تقلید می‌کند و از عملکرد مویرگی استفاده می‌کند، شبیه به نحوه کشیدن آب از ریشه‌ها به برگ‌ها.
هنگامی که این رشته ها در آب شور غوطه ور می شوند، آب بالا می رود و سپس تبخیر می شود و نمک های غلیظی مانند سدیم و لیتیوم را از خود به جای می گذارد. با تبخیر آب، این نمک ها روی رشته متبلور می شوند و برداشت آنها را آسان می کنند.
به طور قابل توجهی، این روش لیتیوم و سدیم را به طور طبیعی جدا می کند و نیاز به مواد شیمیایی اضافی را از بین می برد. زی جیسون رن رهبر این مطالعه و استاد دانشگاه پرینستون گفت: ما قصد داشتیم از تبخیر و عمل مویرگی برای تغلیظ، جداسازی و برداشت لیتیوم استفاده کنیم. رویکرد ما ارزان، کارکرد آسان و سازگار با محیط زیست است.
مقابله با بحران منابع
کمبود لیتیوم یک مانع در انتقال انرژی پاک بوده است. با این حال، این تکنیک نوآورانه می‌تواند تولید لیتیوم را در دسترس و کارآمد کند و بر محدودیت‌های روش‌های استخراج کنونی غلبه کند.
سیان ژنگ، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: در روش‌های سنتی، حوضچه‌های بزرگ تبخیر، لیتیوم را از نمک‌دان‌ها متمرکز می‌کنند که برای تولید لیتیوم قابل استفاده به چندین ماه یا حتی سال‌ها نیاز دارد. اما این تکنیک رشته ای به شدت خط زمانی تولید و نیازهای زمین را کاهش می دهد. یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: فرایند ما مانند قرار دادن یک حوضچه تبخیر روی الیاف متخخل است.
مقیاس پذیری و چشم انداز آینده
در حالی که محققان هشدار می دهند که مقیاس بندی از سطوح آزمایشگاهی به صنعتی نیاز به کار اضافی دارد، پتانسیل آن خیره کننده است. آنها کاهش بیش از 90 درصدی زمین مورد نیاز و تسریع فرآیند تبخیر تا بیش از 20 برابر در مقایسه با روش های سنتی را پیش بینی می کنند. این روش می‌تواند تولید لیتیوم اولیه را در کمتر از یک ماه به دست آورد و راه‌های جدیدی را برای منابع لیتیوم، از جمله چاه‌های نفت و آب نمک‌های سیستم های زمین گرمایی باز کند.
محققان حتی در حال بررسی امکان استخراج لیتیوم از آب دریا هستند که به طور بالقوه یک فرایند تحول بر انگیز برای دسترسی لیتیوم در سطح جهان است.
این تحقیقات در حال حاضر موجی را در دنیای تجارت آغاز کرده است. ژنگ رهبری استارتاپی به نام PureLi Inc را بر عهده دارد که هدف آن پالایش و تجاری سازی این فناوری پیشگامانه است.
این پیشرفت می تواند یک نقطه عطف حیاتی باشد زیرا رقابت برای انرژی های تجدید پذیر رشد می کند. این فقط در مورد لیتیوم یا باتری نیست. این در مورد تبدیل انرژی پاک به یک گزینه قابل دوام و پایدار است.
در دنیای تغییرات اقلیمی و منابع طبیعی محدود، چنین نوآوری‌هایی ممکن است کاتالیزوری باشد که ما منتظر آن بودیم.
