Без шахты — ученые изобрели новый способ получения лития

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и университета Чикаго сделали большой прорыв в добыче полезных ископаемых. Ученые разработали передовую мембранную технологию, которая позволяет извлекать литий из соленой воды.

Об этом пишет издание Interesting Engineering.

Новая мембрана изготовлена с использованием вермикулита — недорогой и широко распространенной глины, стоимость которой составляет всего около 350 долларов за тонну. Она фильтрует ионы лития с исключительной эффективностью, предлагая потенциальную отечественную альтернативу традиционной добыче.

Добыча лития без шахты

Литий в мире сейчас добывается в нескольких странах путем добычи из горных пород или испарения из соляных озер. Эти процессы дорогие и медленные.

При этом огромные объемы лития растворены в морской воде и подземных рассолах. До сих пор его получение из этих источников было невыгодным.

Команда исследователей из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и университета Чикаго разработала метод, позволяющий расщеплять вермикулит на сверхтонкие листы толщиной всего в одну миллиардную часть метра, а затем перекладывать их, чтобы создать плотный слоистый фильтр. Листы настолько тонкие, что их классифицируют как двумерные материалы.

Затем исследователи наполнили мембрану катионами натрия, которые сгруппировались вокруг столбиков оксида алюминия. Это сместило поверхностный заряд мембраны с нейтрального на положительный.

В соленой воде ионы лития и магния заряжены положительно, но магний несет более высокий заряд (+2) по сравнению с литием (+1).

Положительно заряженная мембрана сильнее отталкивает заряженные ионы магния, что позволяет ионам лития легче проходить, не пропуская при этом магний.

Для дальнейшего повышения селективности команда добавила дополнительные натрия ионы, которые уплотнили пористую структуру мембраны.

Эта модификация позволяет пропускать более мелкие ионы, такие как натрий и калий, при этом улавливая литий с большей точностью.

Результатом является масштабируемый и недорогой метод фильтрации, который может освободить неиспользованные запасы лития, вдоволь встречающиеся в океанах, подземных рассолах и даже сточных водах.

К тому же применение мембраны выходит за пределы лития. Исследователи утверждают, что она может помочь в извлечении других важных минералов, включая никель, кобальт, редкоземельные элементы, и даже в удалении вредных загрязнителей из питьевой воды.

Ранее мы писали, в какой стране есть большие запасы лития.

Также узнавайте, где в Украине есть месторождения лития.