استخراج پاک لیتیوم بدون مصرف آب و مواد شیمیایی ممکن شد

به گزارش ایسنا، در حال حاضر، باتری‌های لیتیومی کارآمدترین، تمیزترین و کاربردی‌ترین راه‌حل برای تامین انرژی خودروهای الکتریکی و وسایل الکترونیکی و همچنین ذخیره انرژی باد و خورشید هستند.

با این حال، روش‌های مرسوم استخراج لیتیوم، آسیب قابل توجهی به منابع طبیعی زمین وارد می‌کند. به عنوان مثال، استخراج تنها یک تن لیتیوم به دو میلیون لیتر آب نیاز دارد و هزاران پوند کربن دی اکسید را در جو آزاد می‌کند.

علاوه بر این، مواد شیمیایی خشن مانند اسید هیدروکلریک، کربنات سدیم و غیره که در طول این فرآیند استفاده می‌شوند، در نهایت آب و خاک را آلوده می‌کنند.

اکنون یک استارت‌آپ موسوم به الکترالیت(ElectraLith) که توسط محققان دانشگاه موناش حمایت می‌شود، راه حلی برای این مشکل پیدا کرده است.

آنها روشی به نام «استخراج و پالایش مستقیم لیتیوم»(DLE-R) را توسعه داده‌اند که امکان استخراج لیتیوم را بدون استفاده از آب و هرگونه مواد شیمیایی مضر فراهم می‌کند.

این شرکت خاطرنشان می‌کند: فناوری پیشرفته DLE-R ما با استخراج و تولید هیدروکسید لیتیوم با درجه کیفی مورد استفاده در باتری‌ها در یک مرحله واحد، مقیاس‌پذیر و ماژولار که به آب یا مواد شیمیایی نیاز ندارد و کاملاً با انرژی تجدیدپذیر کار می‌کند، فرآیندهای استخراج مستقیم لیتیوم(DLE) و پالایش را متحول می‌کند.

عملکرد DLE-R

شرکت‌های استخراج لیتیوم در حال حاضر از استخراج مبتنی بر تبخیر استفاده می‌کنند. این رویکرد شامل پمپاژ آب‌نمک به حوضچه‌های بزرگ آب است. هنگامی که آب‌نمک اضافه می‌شود، آب تبخیر می‌شود و نمک‌های لیتیومی را باقی می‌گذارد.

در مرحله بعد، از مواد شیمیایی مانند هیدروکلریک اسید برای تصفیه لیتیوم استفاده می‌شود. سپس لیتیوم خالص شده برای تولید کنندگان باتری ارسال می‌شود که آن را با مواد شیمیایی مختلف ترکیب و بسته‌های باتری لیتیوم-یونی را تولید می‌کنند.

این فرآیند آب زیادی مصرف می‌کند، مواد شیمیایی مضر آزاد می‌کند و اغلب از سوخت‌های فسیلی در روند استخراج لیتیوم استفاده می‌شود.

از سوی دیگر، روش DLE-R شامل آب و تبخیر نمی‌شود. آب‌نمک غنی از لیتیوم به طور مستقیم بر روی یک سطح پمپ می‌شود، جایی که غشاهای ویژه برای جذب انتخابی یون‌های لیتیوم از آب‌نمک استفاده می‌شود. سپس لیتیوم استخراج شده خالص می‌شود و به لیتیوم هیدروکسید با درجه کیفی قابل استفاده در باتری‌ها تبدیل می‌شود.

ضمن اینکه تمام این فرآیند با انرژی‌های تجدیدپذیر تامین می‌شود و شامل استفاده از هیچ گونه مواد شیمیایی مضر نیز نیست.

محققان می‌گویند: این فناوری می‌تواند هیدروکسید لیتیوم با درجه کیفی قابل استفاده در باتری‌ها را از طیفی از منابع لیتیوم در مکان‌هایی در سراسر ایالات متحده، آرژانتین و استرالیا تولید کند.

آزمایش DLE-R در دنیای واقعی

در گذشته نیز دانشمندان و شرکت‌ها روش‌هایی را پیشنهاد کرده‌اند که نوید می‌دادند استخراج لیتیوم را پایدار کنند. با این حال، اغلب این روش‌ها هنوز در آزمایشگاه مانده‌اند و به دنیای واقعی راه نیافته‌اند.

خوشبختانه این در مورد DLE-R صادق نیست، چرا که استارت‌آپ الکترالیت غشاهای DLE-R خود را برای استخراج لیتیوم در برخی مکان‌های واقعی آزمایش کرده است.

به عنوان مثال، آنها ادعا می‌کنند که در یوتا توانسته‌اند ۹۹.۹ درصد هیدروکسید لیتیوم خالص را از آب‌نمک‌های میدان نفتی زمین‌گرمایی مندراک(Mandrake) که در حوضه رودخانه کلرادو است، تولید کنند.

آنها همچنین هیدروکسید لیتیوم را از آب‌نمک با غلظت ۶۰ قسمت در میلیون تولید کرده‌اند و اکنون قصد دارند از همین فناوری برای استخراج لیتیوم در برخی از خشک‌ترین نقاط ایالات متحده استفاده کنند.

محققان الکترالیت می‌گویند: ما با تمیزترین، همه‌کاره‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین روش استخراج و پالایش لیتیوم که عنصر اساسی یک آینده پایدار است، آینده‌ای سبز را نوید می‌دهیم.