Kínai kutatók mutatták be a mérleghinta-szerű berendezést, amely a lítium kinyerése mellett képes a tengervíz sótalanítására is. A párolgást és a billegő mozgást kombinálva alkottak hatékony rendszert.
A világnak minden eddiginél nagyobb ütemben van szüksége lítiumra, miközben a jelenlegi kitermelési módszerek meglehetősen terhelik a környezetet. A technológiát a kínai Csöcsiangi Egyetem kutatói mutatták be egy tanulmányban, amely szerint bár a lítium kinyerésére koncentráltak, rájöttek, hogy a tengervíz sótalanítása az értékes fém kinyerésével párhuzamosan is működhet.
A kutatók szerint az új eszköz egyszerre maximalizálja a tengervízből kinyerhető lítium mennyiségét, és közben sótalanítja a vizet.
„Ebben a munkában egy napenergiával működő mérleghinta-kivonót mutatunk be, amely fokozza a lítiumion adszorpcióját, miközben minimalizálja a versengő ionok által okozott vízkőképződést a fototermikus párologtatás során” – fogalmaz a tanulmány a TechXplore szerint.
A lítium a modern világ kulcsfontosságú eleme, és számos eszköz energiaellátásában szerepet játszik – a bennük lévő akkumulátor elengedhetetlen összetevőjeként. A kutatók szerint a könnyen hozzáférhető lítiumkészletek világszerte fogytán vannak, miközben a szárazföldi bányászat lassú, sok vizet igényel, és egyébként is: eléggé környezetkárosító folyamat.
A kutatók alternatív forrásként az óceánokat említik, amelyek várhatóan 230 milliárd tonnányi lítiumtartalékot rejtenek. A kinyerés azonban nehéz, mert a lítium rendkívül híg formában található meg a tengervízben.
Rámutattak arra is, hogy a tengervíz 60 000-szer több nátriumot tartalmaz, mint lítiumot. Éppen ezért, amikor a mérnökök párologtatással próbálnak lítiumot gyűjteni, a só gyorsan felhalmozódik, vízkőszerű réteget képez, eltömíti a berendezéseket, és leállítja a termelést.
Az új napenergiával működő „mérleghinta-kivonó” (SPSE) ezekre a problémákra reagál, az eszköz kialakítása pedig egy csúcstechnológiás anyagokból álló „szendvics”.
Az SPSE lítiumot megkötő magot helyez két napfényt elnyelő külső réteg közé. A napenergia párolgást indít el, ami befelé húzza a lítiumot, miközben az eszköz 30 fokos dőlésszöge a hulladékot kezeli. Ahogy a sókéreg kialakul a megemelt végen, a súly eltolódása miatt az eszköz billegni kezd, így a lerakódás visszamerül a vízbe, ahol az óceán lemossa.
A tesztek során a mérleghinta-modell 69 százalékkal jobb lítiumfelvételt ért el, mint a hagyományos, víz alá merítős módszerek. A tanulmány szerint a prototípus „15,5-szeres növekedést mutatott a helyi lítiumion-koncentrációban, ami javította az adszorpciós kinetikát.” A mérleghinta-mozgás akadályozza, hogy a só eltömítse a rendszert, és az eszköz a versengő nátriumionoktól 370 000-szeres hatékonysággal választotta el a lítiumot.
A kutatók szerint a folyamat némi optimalizálással tisztítóként is működhet, és melléktermékként ivóvizet állíthat elő.
Hozzátették: a technológia még nem tökéletes. Mivel a jelenlegi, mangánalapú szűrők körülbelül 30 használat után lebomlanak, a csapat fontolgatja, hogy a hosszabb élettartam érdekében átáll titánalapú anyagokra. Közben azt is biztosítaniuk kell, hogy az eszköz extra vegyszerek nélkül képes kezelni a nyílt óceán természetes pH-szintjét.
A címlapkép illusztráció. Forrás: Ignacio Moreira / Unsplash
A Paksi Atomerőmű üzemben tartása érdekében végzett munkálatokról számolt be a miniszterelnök.