Без шахты — ученые изобрели новый способ получения лития.

Исследователи из Аргонской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Чикагского университета сделали большой прорыв в добыче полезных ископаемых. Ученые разработали передовую мембранную технологию, которая позволяет извлекать

литий

Новая мембрана изготовлена с использованием вермикулита — дешевой и широко распространенной глины, стоимость которой составляет всего около 350 долларов за тонну. Она фильтрует ионы лития с исключительной эффективностью, предлагая потенциальную отечественную альтернативу традиционной добыче.

Добыча лития без шахты

Литий в мире сейчас добывается в нескольких странах путем экстракции из горных пород или испарения из соляных озер. Эти процессы дорогие и медленные.

При этом огромные объемы лития растворены в морской воде и подземных рассолах. До сих пор его получение из этих источников было невыгодным.

Команда исследователей из Аргонской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Чикагского университета разработала метод, который позволяет раскладывать вермикулит на сверхтонкие листы толщиной всего в одну миллиардную долю метра, а затем укладывать их для создания плотного слоистого фильтра. Листы настолько невероятно тонкие, что их классифицируют как двумерные материалы.

Затем исследователи наполнили мембрану катионами натрия, которые сгруппировались вокруг столбиков оксида алюминия. Это сместило поверхностный заряд мембраны с нейтрального на положительный.

В соленой воде ионы лития и магния заряжены положительно, но магний несет более высокий заряд (+2) по сравнению с литием (+1).

Положительно заряженная мембрана сильнее отталкивает заряженные ионы магния, что позволяет ионам лития легче проходить, не пропуская при этом магний.

Для дальнейшего повышения селективности команда добавила дополнительные ионы натрия, которые уплотнили пористую структуру мембраны.

Эта модификация позволяет пропускать более мелкие ионы, такие как натрий и калий, при этом улавливая литий с большей точностью.

Результатом является масштабируемый и недорогой метод фильтрации, который может освободить неиспользуемые запасы лития, которые в изобилии встречаются в океанах, подземных рассолах и даже сточных водах.

Кроме того, применение мембраны выходит за рамки лития. Исследователи утверждают, что она может помочь в извлечении других важных минералов, включая никель, кобальт, редкоземельные элементы и даже в удалении вредных загрязнителей из питьевой воды.