Lityum Kanalizasyondan da Çıkarılabilir mi?

Cep telefonu, dizüstü bilgisayar veya elektrikli araba kullanan herkes lityuma güvenmelidir. Bu eleman için büyük bir talep var. Lityum tüm dünyada yeterli miktarda bulunmasına rağmen, lityumun elde edilmesi ve çıkarılması hala zorlu ve verimsiz bir süreçtir.

Disiplinlerarası bir mühendis ve bilim insanı ekibi, kirlenmiş sudan lityum çıkarmak için bir yöntem geliştiriyor.

Ulusal Bilimler Akademisi'nde bu hafta yayınlanan yeni araştırma, tuzlu sudan lityum çıkarma sürecini basitleştirebilir, potansiyel olarak daha fazla tedarik oluşturabilir ve elektrikli araçlara, elektronik cihazlara ve çok çeşitli diğer cihazlara güç sağlamak için pil bileşenlerinin maliyetini azaltabilir.

Şu anda, lityum en yaygın olarak Güney Amerika'daki tuzlu sudan, pahalı bir süreç olan ve birkaç yıl sürebilen güneş buharlaşmasıyla elde edilmektedir. Ayrıca bu süreçte büyük miktarda lityum kaybedilecek.

Austin'deki Texas Üniversitesi'ndeki ve Santa Barbara'daki California Üniversitesi'ndeki araştırma ekipleri, lityumu sodyum gibi diğer iyonlardan doğru bir şekilde ayırabilen ve imrenilen elementleri toplama verimliliğini önemli ölçüde artıran bir zar tasarladı.

Austin'deki Texas Üniversitesi'nde kimya mühendisliği profesörü olan Benny Freeman şunları söyledi:&"Bu çalışmanın bulguları, lityumun ana kaynak kısıtlamalarını çözmek için büyük önem taşıyor ve lityumun çıkarılması mümkündür. piller için petrol ve gaz üretiminden üretilen sudan ve makalelerin ortak yazarından.&alıntı;

Tuzlu suya ek olarak, petrol ve gaz üretiminden kaynaklanan atık su da lityum içerir, ancak günümüzde geliştirilmemiştir. Araştırmacılar, Teksas'taki Eagle Ford şistinin hidrolik kırılmasından gelen suyun sadece bir haftada 300 elektrikli araç pili veya 1,7 milyon akıllı telefon için yeterli lityum üretebileceğini söyledi. Bu örnek, lityum arzını önemli ölçüde artırmada ve buna bağlı ekipman maliyetini azaltmada bu yeni teknoloji için fırsatların ölçeğini göstermektedir.

Bu keşfin özü, belirli kimyasal işleve sahip bir ligand olan ve bazı iyonları bağlayabilen taç eter kullanılarak araştırmacılar tarafından yapılan yeni polimer membrandır. Crown eterler daha önce su arıtma membranının bir parçası olarak uygulanmamış veya çalışılmamıştır, ancak sudaki spesifik bir molekül olan lityum ekstraksiyonunun anahtar bileşeni olabilirler.

Çoğu polimerde sodyum, zardan lityumdan daha hızlı geçer. Bununla birlikte, bu yeni malzemelerde lityum, lityum içeren tuzlu suda yaygın bir kirletici olan sodyumdan daha hızlı hareket eder. Ekip, bilgisayar modellemesi yoluyla bunun neden olduğunu öğrendi. Sodyum iyonları onları yavaşlatmak için taç eterlerle birleşirken, lityum iyonları bağlanmadan kalır ve polimerden daha hızlı geçmelerini sağlar.

Bu bulgular, membran biliminde yeni bir sınırı temsil ediyor ve üniversiteler arasında polimer sentezi, membran karakterizasyonu ve modelleme ve simülasyon alanlarında kapsamlı bir işbirliği gerektiriyor. Araştırma, ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen UT Austin enerji sınırı araştırma merkezi olan su ve enerji sistemi malzemeleri merkezi tarafından desteklendi.