Bir araştırmacı ekibi, deniz suyundan lityum çıkarmak için yeni, ekonomik olarak uygun bir sistem geliştirmiştir, aynı zamanda tatlı sular yaratır. Lityum talebi - elektrikli araçlarda elektrikli araçlarda kullanılan pillerde kullanılan son derece önemli bir unsur - şimdi bir süredir yükseliş ve toprak bazlı rezervlerinin 2080 tarafından tükenmesi muhtemeldir. Ancak Kral Abdullah Üniversitesi'nde bir araştırmacı ekibi. Suudi Arabistan'daki Bilim ve Teknoloji (Kaust), sadece uygun maliyetli olmayan, aynı zamanda deniz suyundan yüksek saflıkta lityum çıkarmanıza yardımcı olan bir sistem tasarladı.
Araştırmacılar, lityum lantanum titanyum oksit (LLTO) yapılan bir seramik membanı içeren bir elektrokimyasal hücre tasarladı. Kristal yapısının, lityum iyonlarının geçmesine izin verecek kadar geniş, ancak daha yüksek konsantrasyonlarda bulunan daha yüksek olan sodyum, magnezyum ve potasyum gibi daha büyük metal iyonlarını engelleyebileceğini söylediler. .
Hücreyi geliştiren Zhen Li, Lityum iyonlarını ayıklamak ve konsantre etmek için LLO membranlarının ilk kez kullanıldığını söyledi.
O nasıl çalışır
Ekip tarafından tasarlanan elektrokimyasal hücre üç bölme içerir. Deniz suyu, pozitif lityum iyonlarının LLO membranından bir tampon çözeltisi içeren bir yan bölmeye ve platin ve rutenyum ile kaplanmış bir bakır katot içerdiği bir merkezi besleme odasına akar. Bu arada negatif iyonlar, besleme odasını standart bir anyon değişim membranı ile bırakın ve bir sodyum klorür çözeltisi ve bir platin-rutenyum anot içeren üçüncü bölmeye geçer.
Takım, yeni sistemlerini kırmızı denizden su üzerinde test etti. 3.25V voltajında, hücrenin anotteki katot ve klor gazı üzerinde hidrojen gazı ürettiğini söylediler. Bu, lityumun hareketini LLO Membran yoluyla, yan odada biriktirir.
Bu lityum zenginleştirilmiş su daha sonra dört daha fazla işleme döngüsü için besleme stoğu hale gelir ve sonunda 9.000 pppm'den (milyondan fazla parça) bir konsantrasyona ulaşır. Ve son olarak, bu çözeltinin pH'sını ayarlamak, diğer metal iyonlarının sadece izlerini içeren, ancak pil üreticilerinin gereksinimlerini karşılayacak kadar saf, katı lityum fosfat sunar.
Okyanus rezervleri
Bilim adamları, okyanusların kara rezervlerinden yaklaşık 5.000 kat daha lityum içerdiğini, ancak yaklaşık 0.2 ppm'lik son derece düşük konsantrasyonlarda bulunduğunu söyledi. Ayrıca, belirtildiği gibi, sodyum, magnezyum ve potasyum dahil daha büyük iyonlar da deniz suyunda ve daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Ancak Zhen Li ve ekibi tarafından tasarlanan elektrokimyasal hücre, lityumları sudan Kızıldeniz'den çıkararak konuyu ele alıyor.
Eurekalert, "Proses verimliliğini iyileştirmek için membran yapısını ve hücre tasarımını optimize etmeye devam edeceğiz" dedi.
Deniz suyundan 1 kilogram lityum çıkarmak için, araştırmacılar hücrenin, hücre tarafından üretilen hidrojen ve klor değeri ile kolayca dengelenebilecek yaklaşık 5 $ (kabaca Rs. 365) elektriğe ihtiyaç duyacağını tahmin eder. Artık deniz suyu, taze su sağlamak için tuzdan arındırma tesislerinde kullanılabilir, dediler.
Lai'nin ekibi, LLO Membran'ı büyük ölçekte ve uygun bir maliyetle üretmek için cam endüstrisi ile işbirliği yapmayı umuyor.
Kaynak: Gadgets 360