Переход на зелёную энергетику остро нуждается в литии, но традиционные методы его добычи из солёных озёр наносят серьёзный вред окружающей среде. Исследователи из Университета Монаша (Австралия) разработали и запатентовали новую технологию, которая позволяет извлекать до 95% лития из твёрдых солевых смесей с помощью обычных органических растворителей. Метод не требует пресной воды и значительно сокращает время переработки.
Вместо того чтобы годами ждать испарения рассола в огромных прудах, учёные работают с уже высохшей солевой коркой. Это принципиально другой подход, который решает сразу несколько проблем традиционной добычи.
Как работает новая технология
После естественного или ускоренного высыхания рассола остаётся твёрдая смесь солей. Её промывают промышленными растворителями — этанолом и ацетоном. Литий отлично растворяется в этих органических жидкостях, а большинство других солей — нет. Благодаря разнице в растворимости растворители буквально «вытягивают» литий из смеси, оставляя примеси позади.
Чтобы сделать процесс полностью устойчивым, технологию объединили с интерфациальной солнечной выпаркой. Система использует только солнечный свет, концентрирует тепло на поверхности жидкости и одновременно ускоряет извлечение и очистку растворителя. Учёным удалось вернуть в оборот более 99% этанола и ацетона.
Дополнительное преимущество метода — естественное удаление бора и сульфатов. Эти примеси обычно сильно усложняют последующую очистку лития. Новая технология отсеивает их уже на этапе промывки, поэтому на выходе получается материал значительно более высокой чистоты без сложных химических стадий.
«Наша работа показывает, что литий можно эффективно отделять от сложных солевых смесей с помощью простых органических растворителей, без использования пресной воды и энергоёмких химических процессов», — отметил доктор Чжикао Ли (Zhikao Li), один из авторов исследования.
Почему это важно
Классические методы добычи лития из рассолов крайне неэффективны: на испарение в прудах уходит до двух лет, а извлекается меньше половины доступного лития. Более современные технологии прямого извлечения лития (Direct Lithium Extraction) работают быстрее, но потребляют огромные объёмы пресной воды в самых засушливых регионах планеты.
Новый подход решает обе проблемы одновременно: он быстрый, не требует пресной воды и даёт высокую степень извлечения (около 95%). Кроме того, технология снижает экологический след всей цепочки производства лития для аккумуляторов.
Исследователи уже подали заявку на патент. Результаты опубликованы в журнале Environmental Science & Technology. Если технология пройдёт промышленные испытания и масштабирование, она может существенно облегчить давление на окружающую среду при росте спроса на литий для электромобилей и систем хранения энергии.
