Литий без вреда для среды: как соленые озера стали источником чистой энергии

Исследователи придумали новый способ добычи лития, который может помочь справиться с растущим спросом на этот металл. Литий используется в батареях для электромобилей и систем хранения энергии.

Обычные методы добычи вредят окружающей среде, а более экологичные способы сложно применять в больших масштабах. Но ученые нашли решение: они создали специальные мембраны, которые с помощью электричества извлекают литий из соленой воды озер, оставляя другие металлы.

Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Water. Международная команда из Великобритании, Франции и Китая считает, что этот метод может стать отличной заменой традиционным способам добычи лития.

Профессор Мелани Бриттон из Бирмингемского университета, одна из авторов работы, говорит:

Нам срочно нужны более устойчивые методы, которые помогут решить глобальные проблемы с доступом к полезным ископаемым и чистой воде. Мы надеемся, что наш подход сделает добычу лития эффективнее и экологичнее. Этот металл жизненно важен для батарей, которые питают наши смартфоны, ноутбуки и электромобили.

Новые мембраны работают с помощью процесса, который называется селективный электродиализ. Они пропускают через себя ионы лития, а другие ионы задерживают. Это позволяет получать литий высокой чистоты, пригодный для использования в батареях.

Доктор Цилей Сонг из Имперского колледжа Лондона, руководивший исследованием, добавляет:

Наша разработка может уменьшить вред от добычи лития для природы и помочь создать более эффективные системы хранения энергии. Кроме того, этот метод можно использовать для извлечения других ценных металлов из сточных вод или переработки пластика и батарей.

Мембраны устроены так, что могут различать ионы с одним зарядом (например, литий) и ионы с двумя зарядами (например, магний). Это делает их идеальными для разделения разных типов солей. Внутри мембран есть крошечные каналы размером меньше нанометра, покрытые специальными химическими группами. Эти группы взаимодействуют с ионами, когда те проходят через каналы.

Аспирант Луи Ловелл из команды профессора Бриттона использовал метод ядерного магнитного резонанса, чтобы изучить, как вода и ионы движутся в этих каналах. Он обнаружил, что скорость движения зависит от размера каналов и химических групп на их поверхности. Благодаря этому мембраны позволяют получать очень чистый карбонат лития, который подходит для производства батарей.

Важные выводы исследования:

• Новый метод добычи лития экологичнее и эффективнее.
• Мембраны работают с помощью электричества и разделяют ионы лития от других металлов.
• Этот подход можно использовать не только для лития, но и для извлечения других ценных ресурсов.
• Полученный литий достаточно чистый, чтобы использовать его в батареях.

Ранее ученые предложили способ добычи лития дешевле существующих аналогов.

12.03.2025