Ученые нашли быстрый и чистый способ добычи лития для аккумуляторов электромобилей

Ученые из Колумбийского инженерного колледжа (Columbia Engineering) разработали новый метод извлечения лития, который может сделать производство аккумуляторов для электромобилей более чистым, дешевым и быстрым. Исследование опубликовано в журнале Joule.

Новый метод, названный S3E (switchable solvent selective extraction), использует термочувствительный растворитель для прямого извлечения лития из соленых подземных рассолов, даже при низкой концентрации металла или наличии примесей, которые трудно отделить. В ходе испытаний система показала впечатляющую селективность: скорость извлечения лития была в 10 раз выше, чем натрия, и в 12 раз выше, чем калия.

При комнатной температуре растворитель впитывает литий и воду из рассола. При нагревании он высвобождает очищенный литий и воду, регенерируясь для повторного использования. Этот процесс не требует специализированных связующих химикатов и большого количества постобработки.

«Это новый способ прямого извлечения лития. Он быстрый, селективный и легко масштабируется. Его можно питать низкопотенциальным теплом от отходов или солнечных коллекторов», — отметил Нгай Инь Ип, доцент кафедры земной и экологической инженерии Колумбийского университета.

Текущие методы добычи лития, такие как солнечное выпаривание, требуют огромных площадей и большого количества воды, что делает их пригодными только для засушливых регионов, таких как пустыня Атакама в Чили. Новый метод S3E может быть использован в местах, где традиционные технологии неэффективны, например, в районе Солтон-Си в Калифорнии, где, по оценкам, содержится достаточно лития для производства более 375 миллионов аккумуляторов для электромобилей.

В ходе испытаний с использованием синтетических рассолов, имитирующих состав Солтон-Си, после четырех циклов экстракции с использованием одной и той же партии растворителя ученые извлекли почти 40% лития. Исследователи подчеркивают, что проект находится на стадии подтверждения концепции и еще не оптимизирован для максимальной эффективности, но они считают S3E жизнеспособной альтернативой существующим методам добычи.

«Мы постоянно говорим о «зеленой» энергии, но редко обсуждаем, насколько грязными могут быть некоторые цепочки поставок. Если мы хотим по-настоящему устойчивого перехода, нам нужны более чистые способы получения необходимых материалов. Это шаг в этом направлении», — добавил Ип.