Новую и дешёвую технологию добычи лития (очень нужного для аккумуляторов) представили в научно-исследовательском институте короля Абдаллы в Саудовской Аравии.
Раньше попытки добывать литий из морской воды были не слишком удачными. По крайней мере, явно невыгодными для промышленного применения. Хотя вода морей и океанов содержит в 5000 раз больше лития, чем можно в среднем обнаружить в земной коре, его концентрация составляет всего 0,0002%.
Источником для нового техпроцесса в этом случае служит обычная морская вода. Литий на выходе получается очень чистый, пригодный для аккумуляторов. А стоимость батарей с использованием данного способа заметно уменьшается.
Для того чтобы добыть литий, применялся новаторский способ с использованием керамической мембраны из оксидов металлов (LLTO). В исследовании авторы метода показали, что кристаллическая структура такой преграды для исходных веществ содержит довольно большие отверстия для того, чтобы пропускать ионы лития и блокировать ионы иных металлов.
Устройство имеет три камеры, в одной из которых положительно заряженные ионы лития проходят через LLTO-мембраны и попадают в другую секцию (с буферным раствором и медным катодом, покрытым платиной и рутением). Отрицательно заряженные ионы проходят через стандартную мембрану для фильтрации анионов, попадая в третью камеру с раствором поваренной соли и платино-рутениевым анодом.
Литий является одним из самых важных элементов современных аккумуляторов (как для сотовых телефонов, так и для автомобилей). Это дефицитный материал, за который изготовителям сегодня приходится дорого платить.
Учёные испытывали систему на воде из Красного моря. После электролиза концентрация лития в обогащённом растворе достигает 0,9 %. Дальше он проходит дальнейшую очистку. Для того чтобы готовое вещество отвечало стандартам качества для аккумуляторов, оптимизировали кислотность раствора для получения твёрдого фосфата лития, содержащего незначительные следы ионов иных металлов.
По расчетам изобретателей, траты на электричество при добыче килограмма лития составят примерно 5 долларов. При этом стоимость выделяемых при электролизе водорода и хлора окупят цену энергии, а морскую воду после обработки можно пустить на опреснение.
