новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

29 августа it house сообщила, что литиевые батареи широко используются в электромобилях и различных электронных устройствах, однако процесс производства лития может оказать серьезное воздействие на окружающую среду, что делает литиевые батареи не по-настоящему «зелеными». ученые стэнфордского университета разработали новый метод извлечения лития, который более эффективен, вдвое менее дешев и более экологичен, чем традиционные методы.

источник: тесла

исследование имеет важное значение, поскольку спрос на литий значительно увеличится в будущем, поскольку электромобили и системы хранения возобновляемой энергии станут более популярными, в то время как традиционные методы добычи лития требуют большого количества ресурсов, включая энергию, землю и воду. в настоящее время для извлечения одной тонны лития требуется около 500 000 литров воды. кроме того, традиционные методы требуют добычи глубоко в земной коре, а этот ценный ресурс сосредоточен в нескольких местах, например, в чили и боливии.

по данным it house, подавляющее большинство лития в настоящее время добывается в результате добычи твердых пород в районах соленых озер, таких как соляные равнины атакамы в чили. извлечение лития из этих источников занимает около 18 месяцев, так как богатую минералами рассол необходимо добывать и закачивать в пруды-испарители площадью 26 квадратных километров. солнечное излучение испаряет рассол, который постоянно перекачивается из бассейна в бассейн во все возрастающей концентрации, а затем собирается и перерабатывается в литий. степень восстановления лития традиционными методами обычно составляет 40%.

исследовательская группа под руководством и цуй, профессора материаловедения и инженерии инженерной школы стэнфордского университета, разработала метод, называемый окислительно-восстановительным гальваническим электродиализом (rce). он работает за счет использования электричества для транспортировки лития из воды с более низкой концентрацией металла в раствор с более высокой концентрацией через мембрану из твердого электролита. через ряд ячеек концентрация лития постепенно увеличивается до тех пор, пока металл не станет легко отделяться.

метод rce имеет множество преимуществ:

требуется лишь одна десятая мощности традиционных методов добычи.

селективность по литию близка к 100%, а эффективность чрезвычайно высока.

стоимость извлечения тонны лития из рассола обычно составляет около 9100 долларов, тогда как метод rce стоит около 3500–4400 долларов.

этот метод устраняет необходимость в больших прудах-испарителях, значительно снижает воздействие добычи лития на окружающую среду и расширяет глобальный источник доступных литиевых рассолов.

рассолы в сша, канаде и европе сложнее обрабатывать, поскольку они содержат большое количество токсичных веществ и имеют более высокие температуры кипения, но подход rce может сделать их экономически жизнеспособными в этих регионах.

эффективные методы прямой экстракции лития (dle) изучаются с 1970-х годов, и некоторые из них уже коммерциализированы. cnbc отмечает, что 7% лития получается из относительно устойчивых методов dle. подход rce, предложенный стэнфордской командой, кажется наиболее многообещающим: он обеспечивает почти 100% эффективность, меньшие требования к энергопотреблению и меньшие эксплуатационные расходы.

что еще предстоит увидеть, так это то, как можно расширить процесс rce для удовлетворения спроса, как его можно оптимизировать для быстрой и безопасной добычи и можно ли его применять к морской воде, содержащей соли лития. поскольку ожидается, что в ближайшие годы спрос на литий увеличится, эта новая технология может помочь удовлетворить растущий спрос на литий.

результаты исследования команды были опубликованы в журнале matter.