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it house ha riferito il 29 agosto che le batterie al litio sono ampiamente utilizzate nei veicoli elettrici e in vari dispositivi elettronici, ma il processo di produzione del litio può avere un grave impatto sull'ambiente, il che rende le batterie al litio non veramente "verdi". gli scienziati dell'università di stanford hanno sviluppato un nuovo metodo per estrarre il litio che è più efficiente, economico la metà e più rispettoso dell'ambiente rispetto ai metodi tradizionali.

fonte: tesla

la ricerca è significativa poiché la domanda di litio aumenterà significativamente in futuro man mano che i veicoli elettrici e i sistemi di stoccaggio dell’energia rinnovabile diventeranno più popolari, mentre i metodi tradizionali di estrazione del litio richiedono grandi quantità di risorse, tra cui energia, terra e acqua. attualmente sono necessari circa 500.000 litri d’acqua per estrarre una tonnellata di litio. inoltre, i metodi tradizionali richiedono l'estrazione in profondità nella crosta terrestre e questa preziosa risorsa è concentrata in pochi luoghi, come il cile e la bolivia.

secondo it house, la stragrande maggioranza del litio proviene attualmente dall’estrazione di rocce dure nelle aree dei laghi salati, come le saline di atacama in cile. l’estrazione del litio da queste fonti richiede circa 18 mesi, poiché la salamoia ricca di minerali deve essere estratta e pompata in stagni di evaporazione che coprono un’area di 26 chilometri quadrati. la radiazione solare fa evaporare la salamoia, che viene continuamente pompata da una piscina all'altra in concentrazioni sempre crescenti, e viene poi raccolta e raffinata in litio. i tassi di recupero del litio per i metodi tradizionali sono in genere del 40%.

un gruppo di ricerca guidato da yi cui, professore di scienza e ingegneria dei materiali presso la school of engineering dell'università di stanford, ha sviluppato un metodo chiamato elettrodialisi galvanica redox (rce). funziona utilizzando l'elettricità per trasportare il litio dall'acqua con una concentrazione di metalli inferiore in una soluzione con una concentrazione maggiore attraverso una membrana elettrolitica a stato solido. attraverso una serie di celle, la concentrazione di litio viene gradualmente aumentata fino a separare facilmente il metallo.

il metodo rce presenta numerosi vantaggi:

è necessario solo un decimo della potenza dei metodi di estrazione tradizionali.

la selettività del litio è vicina al 100% e l'efficienza è estremamente elevata.

il costo per estrarre una tonnellata di litio dalla salamoia è in genere di circa 9.100 dollari, mentre il metodo rce costa circa 3.500-4.400 dollari.

questo metodo elimina la necessità di grandi bacini di evaporazione, riduce significativamente l’impatto ambientale dell’estrazione del litio ed espande la fonte globale di salamoie di litio disponibili.

le salamoie negli stati uniti, in canada e in europa sono più difficili da trattare perché contengono grandi quantità di sostanze tossiche e hanno punti di ebollizione più elevati, ma l’approccio rce potrebbe renderle economicamente sostenibili in queste regioni.

metodi efficienti di estrazione diretta del litio (dle) sono stati studiati fin dagli anni '70 e alcuni di essi sono stati commercializzati. la cnbc rileva che il 7% del litio proviene da metodi dle relativamente sostenibili. l'approccio rce del team di stanford sembra essere il più promettente, con un'efficienza vicina al 100%, requisiti energetici inferiori e costi operativi inferiori.

ciò che resta da vedere è come il processo rce potrà essere ampliato per soddisfare la domanda, come potrà essere ottimizzato per un’estrazione rapida e sicura e se potrà essere applicato all’acqua di mare contenente sali di litio. con la domanda di litio prevista in aumento nei prossimi anni, questa nuova tecnologia ha il potenziale per aiutare a soddisfare la nostra crescente domanda di litio.

i risultati della ricerca del team sono stati pubblicati sulla rivista matter.