کشف روشی جدید برای استخراج لیتیوم

محققان روش جدیدی را برای استخراج لیتیوم از منابع گسترده‌ای مانند آب دریا، آب‌های زیرزمینی و آب جریان برگشتی (محصول فرعی حفاری فراساحلی) ابداع کرده‌اند.

به گزارش تک‌ناک، این روش که توسط محققان دانشکدۀ مهندسی مولکولی پریتزکر دانشگاه شیکاگو (PME)  ابداع شد، نشان می‌دهد که چگونه ذرات خاصی از فسفات آهن می‌توانند لیتیوم را از مایعات رقیق بیرون بکشند.

انتظار می‌رود این روش جدید، استخراج سریع‌تر و سبزتر لیتیوم را بهبود بخشد.

چونگ لیو، محقق اصلی این مطالعه گفت: روش ما استخراج مؤثر مادۀ معدنی را از مایعات بسیار رقیق امکان‌پذیر می‌کند، که می‌تواند منابع بالقوۀ لیتیوم را تا حد زیادی گسترش دهد.

به گفتۀ وی در حال حاضر شکافی بین تقاضا و تولید لیتیوم وجود دارد، که با انجام این روش این فاصله کاهش خواهد داشت.

روش جداسازی لیتیوم بر اساس خواص الکتروشیمیایی آن

این روش لیتیوم را بر اساس خواص الکتروشیمیایی آن با استفاده از شبکه‌های کریستالی فسفات آهن الیوین جدا می‌کند.

به دلیل اندازه، بار و واکنش‌پذیری، لیتیوم به فضاهای ستون‌های فسفات آهن الیوین کشیده می‌شود، مانند آبی که در سوراخ‌های یک اسفنج خیس می‌ماند. امّا اگر ستون کاملاً طراحی شده باشد، یون‌های سدیم، که در مایعات شور نیز وجود دارند، خارج می‌شوند یا در سطح بسیار پایین‌تری وارد فسفات آهن خواهند شد.

محققان آزمایش کردند که چگونه تغییرات ذرات فسفات آهن الیوین بر توانایی آنها در جداسازی انتخابی لیتیوم از سدیم تأثیر می‌گذارد.

دکتر گانگبین یان، نویسندۀ اول این مطالعه نیز عنوان کرد: وقتی فسفات آهن تولید می‌شود، می‌توان ذراتی دریافت کرد که اندازه‌ها و شکل‌های بسیار متفاوتی دارند. برای کشف بهترین روش سنتز، باید بدانیم کدام یک از این ذرات در انتخاب لیتیوم به سدیم کارآمدتر هستند.

این مطالعه جزئیات چگونگی سنتز ذرات الیوین آهن فسفات توسط محققان را با استفاده از روش‌های مختلف نشان می‌دهد، که سبب ایجاد اندازه‌های ذرات بین 20 تا 6000 نانومتر می‌شود. بر اساس گزارش  Phys.org، سپس این ذرات بر اساس اندازه گروه‌بندی و برای ساخت الکترودهایی برای استخراج لیتیوم از محلول ضعیف استفاده شدند.

محققان مشاهده کردند که ذرات بیش از حد بزرگ یا کوچک فسفات آهن تمایل دارند تا سدیم بیشتری را وارد ساختار خود کنند که باعث استخراج کمتر لیتیوم خالص می‌شود.