νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

το it house ανέφερε στις 29 αυγούστου ότι οι μπαταρίες λιθίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρικά οχήματα και διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές, αλλά η διαδικασία παραγωγής λιθίου μπορεί να έχει σοβαρό αντίκτυπο στο περιβάλλον, γεγονός που κάνει τις μπαταρίες λιθίου να μην είναι πραγματικά «πράσινες». επιστήμονες στο πανεπιστήμιο του στάνφορντ ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την εξαγωγή λιθίου που είναι πιο αποτελεσματική, κατά το ήμισυ φθηνότερη και πιο φιλική προς το περιβάλλον από τις παραδοσιακές μεθόδους.

πηγή: tesla

η έρευνα είναι σημαντική καθώς η ζήτηση για λίθιο θα αυξηθεί σημαντικά στο μέλλον καθώς τα ηλεκτρικά οχήματα και τα συστήματα αποθήκευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας γίνονται πιο δημοφιλή, ενώ οι παραδοσιακές μέθοδοι εξόρυξης λιθίου απαιτούν μεγάλες ποσότητες πόρων, συμπεριλαμβανομένης της ενέργειας, της γης και του νερού. επί του παρόντος, χρειάζονται περίπου 500.000 λίτρα νερού για την εξαγωγή ενός τόνου λιθίου. επιπλέον, οι παραδοσιακές μέθοδοι απαιτούν εξόρυξη βαθιά στον φλοιό της γης και αυτός ο πολύτιμος πόρος συγκεντρώνεται σε λίγα μέρη, όπως η χιλή και η βολιβία.

σύμφωνα με το it house, η συντριπτική πλειονότητα του λιθίου προέρχεται αυτήν τη στιγμή από εξόρυξη σκληρών πετρωμάτων σε περιοχές αλυκών, όπως το atacama salt flats στη χιλή. η εξόρυξη λιθίου από αυτές τις πηγές διαρκεί περίπου 18 μήνες, καθώς η πλούσια σε ορυκτά άλμη πρέπει να εξορυχθεί και να αντληθεί σε λίμνες εξάτμισης που καλύπτουν έκταση 26 τετραγωνικών χιλιομέτρων. η ηλιακή ακτινοβολία εξατμίζει την άλμη, η οποία αντλείται συνεχώς από πισίνα σε πισίνα σε συνεχώς αυξανόμενες συγκεντρώσεις και στη συνέχεια συλλέγεται και διυλίζεται σε λίθιο. τα ποσοστά ανάκτησης λιθίου για παραδοσιακές μεθόδους είναι συνήθως 40%.

μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον yi cui, καθηγητή επιστήμης και μηχανικής υλικών στη σχολή μηχανικών του πανεπιστημίου stanford, ανέπτυξε μια μέθοδο που ονομάζεται οξειδοαναγωγική γαλβανική ηλεκτροδιάλυση (rce). λειτουργεί χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια για τη μεταφορά λιθίου από νερό με χαμηλότερη συγκέντρωση μετάλλου σε διάλυμα με υψηλότερη συγκέντρωση μέσω μιας μεμβράνης ηλεκτρολυτών στερεάς κατάστασης. μέσω μιας σειράς κυττάρων, η συγκέντρωση του λιθίου αυξάνεται σταδιακά έως ότου το μέταλλο διαχωρίζεται εύκολα.

η μέθοδος rce έχει πολλά πλεονεκτήματα:

απαιτείται μόνο το ένα δέκατο της ισχύος των παραδοσιακών μεθόδων εκχύλισης.

η επιλεκτικότητα λιθίου είναι κοντά στο 100% και η απόδοση είναι εξαιρετικά υψηλή.

το κόστος εξαγωγής ενός τόνου λιθίου από άλμη είναι συνήθως περίπου 9.100 δολάρια, ενώ η μέθοδος rce κοστίζει περίπου 3.500-4.400 δολάρια.

αυτή η μέθοδος εξαλείφει την ανάγκη για μεγάλες δεξαμενές εξάτμισης, μειώνει σημαντικά τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εξαγωγής λιθίου και επεκτείνει την παγκόσμια πηγή διαθέσιμων αλατών λιθίου.

οι άλμη στις ηνωμένες πολιτείες, τον καναδά και την ευρώπη είναι πιο δύσκολο να αντιμετωπιστούν επειδή περιέχουν μεγάλες ποσότητες τοξικών ουσιών και έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού, αλλά η προσέγγιση rce θα μπορούσε να τις καταστήσει οικονομικά βιώσιμες σε αυτές τις περιοχές.

οι αποτελεσματικές μέθοδοι άμεσης εκχύλισης λιθίου (dle) έχουν μελετηθεί από τη δεκαετία του 1970 και ορισμένες από αυτές έχουν διατεθεί στο εμπόριο. το cnbc σημειώνει ότι το 7% του λιθίου προέρχεται από σχετικά βιώσιμες μεθόδους dle. η προσέγγιση rce της ομάδας του stanford φαίνεται να είναι η πιο πολλά υποσχόμενη, με σχεδόν 100% απόδοση, χαμηλότερες απαιτήσεις ισχύος και χαμηλότερο λειτουργικό κόστος.

αυτό που μένει να δούμε είναι πώς η διαδικασία rce μπορεί να κλιμακωθεί για να καλύψει τη ζήτηση, πώς μπορεί να βελτιστοποιηθεί για γρήγορη και ασφαλή εξαγωγή και εάν μπορεί να εφαρμοστεί σε θαλασσινό νερό που περιέχει άλατα λιθίου. καθώς η ζήτηση για λίθιο αναμένεται να αυξηθεί τα επόμενα χρόνια, αυτή η νέα τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει στην κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης για λίθιο.

τα αποτελέσματα της έρευνας της ομάδας δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό matter.