Учёные нашли способ добычи лития из воды

Группа исследователей разработала новую систему, способную извлекать концентрированный литий из морской воды.

Рост спроса на электромобили, по прогнозам многих учёных, исчерпает запасы лития на суше к 2080 году.

Океаны содержат примерно в 5000 раз больше лития, чем суша, но в малых концентрациях примерно 0,2 части на миллион.

Исследовательская группа из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы разработала электрохимическую ячейку, содержащую керамическую мембрану. Она состоит из оксида лития-лантана-титана (LLTO), кристаллическая структура которого обладает достаточно широкими отверстиями, чтобы пропускать ионы лития, а также блокировать более крупные ионы металлов. 

Ячейка состоит из трёх отсеков: сначала морская вода поступает в центральную загрузочную камеру, а затем положительные ионы лития проходят через мембрану LLTO и в соседний отсек, оборудованный буферным раствором, в дополнение к медному катоду, покрытому рутением и платиной. При этом отрицательные ионы покидают загрузочную камеру через стандартную анионообменную мембрану и проходят через третью секцию, содержащую раствор хлорида натрия и платино-рутениевый анод. 

Новая система извлечения лития испытана на морской воде Красного моря, при напряжении 3,25 В элемент может генерировать газообразный хлор на аноде и газообразный водород на катоде. Это направляет литий через мембрану LLTO, где он собирается сверху в боковой камере. В результате получается вода, обогащённая литием, которая затем подаётся обратно в элемент через ещё четыре цикла обработки, повышая концентрацию элемента до тех пор, пока она не достигнет 9000 частей на миллион.