لقد تعلم العلماء الحصول على الليثيوم النقي من مياه البحر
ابتكرت مجموعة من المهندسين من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (المملكة العربية السعودية) طريقة ثورية الحصول على الليثيوم النقي والأهم من ذلك الرخيص المناسب للاستخدام في البطاريات القابلة لإعادة الشحن من العادي مياه البحر.
في الوقت نفسه ، تبين أن الطريقة المقترحة لاستخراج هذا المكون المهم استراتيجيًا للبطاريات أكثر فاعلية من تلك المستخدمة سابقًا في الصناعة.
محاولات مبكرة لاستخراج الليثيوم من مياه البحر وطريقة جديدة
أسفرت الطرق التي استخدمها العلماء سابقًا لاستخراج الليثيوم من خليط المعادن الموجودة في مياه البحر عن نتائج متواضعة جدًا. على الرغم من حقيقة أن مياه البحر تحتوي على الليثيوم بحوالي 5000 مرة أكثر مما يمكن العثور عليه في المتوسط في أعماق الأرض ، فإن تركيز الليثيوم هو 0.0002٪ فقط.
من أجل تعظيم كفاءة استخراج الليثيوم من مياه البحر ، قرر العلماء تطبيقه طريقة مبتكرة تقرر فيها استخدام أغشية خزفية مصنوعة من أكاسيد معدنية (LLTO).
في هذه الحالة ، في شعرية الغشاء المستخدم ، كانت هناك ثقوب كبيرة بما يكفي تمر خلالها أيونات الليثيوم بحرية كافية ، ولكن لا توجد أيونات معدنية أخرى.
في هذه الحالة ، تتكون الخلية نفسها من ثلاث غرف ، حيث تمر أيونات الليثيوم إيجابية الشحنة في إحداها عبر LLTO - أغشية في الغرفة التالية ، حيث يوجد محلول عازل وكاثود نحاسي مغطى بالإضافة إلى البلاتين و الروثينيوم.
يتم تمرير أيونات الليثيوم سالبة الشحنة عبر غشاء قياسي لترشيح الأنيون ، ثم تدخل غرفة أخرى ، حيث يوجد محلول كلوريد الصوديوم وأنود بلاتينيوم روثينيوم.
اختبارات طريقة جديدة للحصول على الليثيوم ونتائجها
اختبر المهندسون مصنعهم لإنتاج الليثيوم باستخدام مياه البحر الأحمر. ونتيجة للتحليل الكهربائي الذي تم إجراؤه ، تمكنوا من زيادة تركيز الليثيوم في المحلول المخصب إلى 0.9٪ ، والذي تم استخدامه لاحقًا للتنقية.
من أجل أن يلبي الليثيوم الناتج المعايير الصارمة لمصنعي البطاريات البطاريات ، أجرى المهندسون أيضًا تحسينًا مهمًا لحموضة المحلول للحصول على مادة صلبة فوسفات الليثيوم.
لذا وبحسب تصريحات ممثلي المجموعة ، من أجل الحصول على كيلوغرام واحد من الليثيوم بهذه الطريقة ، لا بد من إنفاق حوالي خمسة دولارات على الكهرباء. في الوقت نفسه ، فإن الاستخدام الإضافي للهيدروجين والكلور (اللذين يتم إطلاقهما أثناء التحليل الكهربائي) سيؤتي ثماره بسهولة تكاليف الكهرباء ، وبعد معالجة مياه البحر المتبقية يمكن استخدامها لمزيد من المعلومات تحلية المياه.
شارك العلماء نتائج العمل المنجز على صفحات مجلة Energy & Environmental Science.
إذا أعجبتك المادة ، قم بتقييمها ولا تنس الاشتراك في القناة. شكرا للاهتمام!