فريق من العلماء في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا في المملكة العربية السعودية ، إن لديهم بالفعل حلًا قيد التنفيذ: قبل نفاد الليثيوم الأرضي
يعد الليثيوم مكونًا أساسيًا لمعظم البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، حيث يعمل على تشغيل كل شيء من أجهزة iPhone إلى Teslas. ومع ذلك ، فإن زيادة تعدين الليثيوم بسبب زيادة الطلب سوف يستنفد الإمدادات البرية المعروفة بحلول عام 2080.
يقول فريق من العلماء في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا في المملكة العربية السعودية ، إن لديهم بالفعل حلًا قيد التنفيذ: قبل نفاد الليثيوم الأرضي ، قم بتحويل تعدين الليثيوم من المحيط. يزعم الفريق أنهم ابتكروا طريقة ميسورة التكلفة لاستخراج الليثيوم من مياه البحر ، مما يحتمل أن يفتح إمدادًا غير محدود عمليًا من الليثيوم.
التحدي: يعد تعدين الليثيوم من الأرض ضارًا للغاية بالبيئة ، ويهدر كميات هائلة من المياه – تصل إلى 500000 جالون من الماء لكل طن من الليثيوم المستخرج.
تحتوي مياه البحر على 5000 ضعف كمية الليثيوم الموجودة على الأرض ، ولكن بتركيزات منخفضة جدًا فقط ، مما جعل المحاولات السابقة لاستخراج الليثيوم من المحيط غير فعالة.
ما فعلوه: اتخذ الفريق ، بقيادة Zhiping Lai ، نهجًا فريدًا لتعدين الليثيوم ، موضحًا في ورقة بحثية في مجلة Energy & Environmental Science. قاموا بإنشاء خلية كهروكيميائية تحتوي على غشاء خزفي مصنوع من أكسيد التيتانيوم اللانثانم الليثيوم (LLTO). لتصفية الليثيوم.
يحتوي الهيكل البلوري للخلية على مسام صغيرة. نتيجة لذلك ، يمكن أن تنتقل أيونات الليثيوم عبر الفجوات الموجودة في الغشاء ، بينما يتم حظر أيونات المعادن الأكبر حجمًا.
داخل الزنزانة ثلاث غرف. أولاً ، يتدفق ماء البحر إلى غرفة تغذية مركزية ، حيث يتم فصل الأيونات الموجبة والسالبة. بعد ذلك ، تتحرك الأيونات الموجبة عبر غشاء LLTO إلى غرفة جانبية ، بينما تخرج الأيونات السالبة إلى حجرة ثالثة منفصلة ، ثم يتم تغذية المياه المركزة بالليثيوم من خلال النظام مرة أخرى.
وأوضح الفريق في بيان أنه مع كل دورة معالجة ، يرتفع تركيز الليثيوم .
كانت اللمسة الأخيرة عبارة عن تعديل طفيف لدرجة الحموضة للمحلول ، مما يضمن أن محلول الليثيوم النهائي بالكاد يحتوي على أي آثار للمعادن الأخرى. هذا جعل المنتج النهائي نقيًا بما يكفي لتلبية مواصفات صانعي البطاريات ، وفقًا لتقارير Mining Dot Com.
هل هي اقتصادية؟ لا يمكن للنظام استبدال تعدين الليثيوم حتى الآن. شهدت العملية اختبارات مبكرة فقط ويجب أن تثبت قدرتها على التوسع ، لكن الفريق يقول إنها يمكن أن تصبح في نهاية المطاف فعالة من حيث التكلفة.
أجروا دراسة اقتصادية وخلصوا إلى أنه إذا كانت تكلفة الطاقة 65 دولارًا لكل ميغاواط ساعة (قريبة من متوسط الأعمال في المملكة العربية السعودية) ، فإن العملية ستتطلب 5 دولارات فقط من الكهرباء لاستخراج كيلوغرام واحد من الليثيوم من المياه المالحة.
قد لا تكون العملية جاهزة في وقت الذروة حتى الآن ، ولكن إذا ارتفع سعر الليثيوم ، فتوقع أن يتطلع صانعو البطاريات إلى البحر.
mwsawafta.wordpress.com 