Учені знайшли спосіб видобутку літію для акумуляторів із води (відео)

Співробітники Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії Міністерства енергетики США тестують новий спосіб видобутку літію з води. Подробиці дослідження розкрили на вебсайті наукової установи.

Американські дослідники вирішили використати магнітні наночастинки на основі заліза, оточені адсорбувальною оболонкою, що фіксується на металах, які потрапляють у воду внаслідок різних промислових процесів. Щойно залізні елементи потрапляють у рідину, то притягують до себе шматочки літію і зв'язуються із нею, після чого "улов" витягують з допомогою магнітного сепаратора. Після виймання наночастинки можна перезарядити та використовувати знову.

Літій є важливим компонентом літій-іонних акумуляторів, які живлять різні пристрої від смартфонів для автомобілів, а також багатьох електронних та енергетичних технологій. За прогнозами, до 2028 року світовий ринок літію досягне $8,2 млрд, але у США цього металу видобувається мало. Нова технологія дозволить американцям швидкий і дешевий спосіб видобутку, який допоможе уникнути дефіциту та знизити витрати.

За словами вчених, літій міститься у воді на геотермальних електростанціях або у воді, яку піднімають на поверхню під час видобутку нафти та газу, тому видобуток металу може підвищити рентабельність виробництва енергії. Наночастинки також можна запускати у стоки опріснювальних установок і навіть у морську воду. Магнітне виловлювання набагато швидше за традиційні методи видобутку, які передбачають закачування підземних вод у великі ставки з її подальшим випаровуванням — цей процес займає місяці, якщо не роки, до того ж відбуваються здебільшого в посушливих регіонах.

Наразі лабораторія запатентувала технологію видобутку літію з води та продовжує розвивати технологію у партнерстві з компанією Moselle Technologies, яка отримала ліцензію і вже планує випробувати її у кількох місцях. Крім того, вчені проводять випробування у родовищах нафти та газу, а також співпрацюють з іншими партнерами для оцінки комерційного використання технології в штаті Невада та Канаді.

Ще представники Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії модифікують оболонку наночастинки, щоб навчитися виловлювати інші дорогі елементи та мінерали, що використовуються в енергетичних технологіях, медичних пристроях візуалізації, електроніці й інших галузях. Разом із Moselle та Geo40 вони намагаються витягнути частинки цезію та сурми з розсолів на геотермальній електростанції у Новій Зеландії.

Зазначимо, що це не перша спроба вчених видобувати літій з води. Минулого року співробітники Науково-технологічного університету імені короля Абдалли (Саудівська Аравія) розробили метод вилучення літію високої чистоти з морської (солоної) води.

Раніше ми повідомляли, що нещодавнє дослідження показало: літій-іонні акумулятори можуть працювати до 100 років. Компанія Tesla розробляє нову конструкцію батарей для електромобілів, яка має збільшити щільність енергії та зменшити габарити.

Писали також, що в Японії винайшли літій-повітряну батарею з рекордною щільністю енергії – понад 500 Втгод/кг. На думку розробників вона значно збільшить запас ходу електротранспорту, зменшивши при цьому вагу.

До цього американська компанія Natron створила потужну батарею з берлінської лазурі. Завдяки незвичному матеріалу натрій-іонний акумулятор витримує 50 000 циклів, а заряджається до 99% лише за 8 хвилин.