Naučnici predlažu efikasniji proces dobijanja litijuma

Ova nova metoda, predstavljena od strane naučnika sa odseka Columbia Engineering, zasniva se na sistemu nazvanom "Switchable Solvent Selective Extraction" (S³E, "Selektivna ekstrakcija litijuma pomoću promenljivog rastvarača") i omogućava efikasnije izdvajanje litijuma iz podzemnih voda.

Litijum je jedan od najvažnijih metala za modernu energetsku tranziciju, jer se koristi u litijum-jonskim baterijama koje napajaju električne automobile, sisteme za skladištenje energije, kao i za proizvodnju čipova, te i ogroman broj elektronskih uređaja.

Tradicionalne metode dobijanja litijuma ispod zemlje oslanjaju se na proces "solarne evaporacije", u kojem se voda koja sadrži litijum pumpa u ogromne bazene, gde voda polako isparava tokom perioda koji može trajati i do dve godine, nakon čega se koncentrisani litijum hemijski obrađuje.

Foto: Envato

Ovaj proces zahteva ogromne površine zemljišta, troši značajne količine vode i funkcioniše uglavnom u veoma specifičnim klimatskim uslovima poput onih u pustinjama Južne Amerike.

"Kritični metal"

Litijum se u prirodi ne nalazi kao čist metal, već je vezan u mineralima ili rastvoren u podzemnim i slanim vodama. Zato se u rudarstvu i energetici često naziva "kritični mineral", iako je sa hemijske tačke gledišta metal.

Nova metoda, razvijena na univerzitetu Kolumbija, koristi specijalni rastvarač koji je osetljiv na temperaturu, i koji može selektivno vezati litijum iz složenih rastvora koji sadrže veliki broj drugih primesa.

U prvoj fazi procesa rastvarač se meša sa vodom koja sadrži litijum i primese na relativno niskoj temperaturi, pri čemu hemijski vezuje litijum i vodu iz rastvora. Nakon toga se smeša zagreva, što izaziva promenu hemijskih osobina rastvarača i oslobađanje litijuma u koncentrisanom obliku koji se može dalje preraditi.

Rastvarač se zatim može ponovo koristiti u narednim ciklusima, čime se smanjuju troškovi i potrošnja hemikalija. Laboratorijski testovi pokazali su da ova metoda može izvući oko 40 odsto litijuma iz rastvora nakon četiri ciklusa ekstrakcije.

Istraživači navode da je selektivnost prema litijumu približno deset puta veća u odnosu na natrijum, i oko dvanaest puta veća u odnosu na kalijum, dok se problematični magnezijum efikasno uklanja iz procesa.

Foto: AP/Rodrigo Abd

Ova sposobnost selektivnog izdvajanja posebno je važna, jer većina prirodnih voda sadrži mnogo veće koncentracije drugih minerala nego samog litijuma, što otežava njegovu ekonomičnu ekstrakciju.

Nova tehnologija takođe ima potencijal da funkcioniše sa izvorima energije kao što su geotermalna toplota, solarna energija ili industrijska otpadna toplota, što dodatno smanjuje energetske zahteve procesa.

U Kaliforniji rezerve litijuma

Eksperimentalni modeli korišćeni u istraživanju bazirani su na hemijskom sastavu geotermalnih izvora iz okruga "Salton Sea" u Kaliforniji, gde naučnici procenjuju da postoje ogromne rezerve litijuma.

Prema procenama stručnjaka, samo ovaj region mogao bi sadržati dovoljno litijuma za proizvodnju baterija za stotine miliona električnih vozila.

Razvoj novih metoda ekstrakcije litijuma postaje sve važniji, jer globalna potražnja za litijumom brzo raste zbog širenja tržišta električnih automobila i energetskih sistema za skladištenje struje.

Proizvodi se u malom broju zemalja

Iako se litijum danas komercijalno proizvodi u relativno malom broju zemalja kao što su Australija, Čile i Kina, nove tehnologije ekstrakcije mogle bi omogućiti eksploataciju mnogo većeg broja nalazišta širom sveta, uključujući geotermalne rezervoare, industrijske otpadne vode i druge izvore koji se trenutno ne koriste.

Naučnici naglašavaju i da je ova tehnologija još u fazi istraživanja i laboratorijskih testova, te da će biti potrebno dodatno vreme kako bi se razvile industrijske verzije sistema sposobne za rad u velikim postrojenjima.

Međutim, rezultati dosadašnjih eksperimenata ukazuju da bi ovakva metoda mogla značajno ubrzati proces dobijanja litijuma, te smanjiti ekološki uticaj proizvodnje ovog metala koji ima centralnu ulogu u globalnoj energetskoj tranziciji.

Komentari (0)