Meereslithium: wie China gleichzeitig Wasser extrahiert und entsalzt
Die Lithium ist der Grundstein der Batterien der Elektroautos und der Geräte, die wir jeden Tag verwenden. Aber die traditionelle Art, dies zu tun, ist sehr teuer und schadet dem Planeten. Deshalb suchen Wissenschaftler nach anderen Quellen. Eines der interessantesten ist das Meer, wo es 230 Milliarden Tonnen Lithium gibt, obwohl seine Konzentration sehr niedrig ist: nur 0,2 mg pro Liter.
Die größte Schwierigkeiten ist, dass Meerwasser 12,000 mg Natrium pro Liter enthält, was die Lithiumtrennung erschwert. Die bisher getesteten Verfahren, wie elektrochemische Interkalation oder Nanofiltration, sind nicht effizient genug, um sie großflächig zu verwenden.
Ein Ausrüstung Chinesisch hat einen "solaren Kipp-Extraktor" (SPSE) entworfen, der Solarverdampfung mit einer Schwingbewegung kombiniert, um Lithium zu extrahieren und gleichzeitig Trinkwasser zu erzeugen.
Die SPSE hat eine Schicht Hydrozelle, die Lithium zwischen zwei hydrophoben Schichten absorbiert, die Sonnenlicht in Wärme verwandeln. Die Wärme beschleunigt die Verdunstung des Wassers und erzeugt einen Kapillarstrom, der die Lithiumionen in die zentrale Schicht bringt. Wenn sich die Salze ansammeln, macht das Gewicht das Gerät inline, wie ein Schwung, und das Salz wird gelöscht, den Zyklus neu starten.
Mit diesem Mechanismus, die Konzentration Lokales Lithium wird 15,5 mal multipliziert und die Trennung zwischen Lithium und Natrium über 370.000. In 120-Stunden-Tests erfasste SPSE 69% mehr Lithium als ein traditionelles Tauchmodell. Darüber hinaus kann das verbleibende Wasser vergossen werden.
Die Herausforderungen gefolgt: Mangantressen verlieren 21,6% Leistung nach 30 Zyklen, so wird vorgeschlagen, Titan zu verwenden. Das System muss auch an die realen Ozeanbedingungen angepasst werden und pH-Änderungen vermeiden.
Warum ist das Meer die neue Lithiummine?
Die Ozean Es hat 23 Milliarden Tonnen Lithium, aber seine Konzentration ist so niedrig, dass es unmöglich scheint, es zu extrahieren. Mit nur 0,2 mg pro Liter geht Lithium zwischen einer großen Menge Natrium verloren.
Die SPSE: ein Extraktor, der mit der Sonne schwingt
Das Gerät verwendet die Licht Solar, um Wasser zu verdampfen und eine Bewegung des Gleichgewichts, um die Ansammlung von Salz zu verhindern. So wird Lithium 15,5 mal konzentriert und die Natriumtrennung 370.000-größer.
Ergebnisse, die die Welt verändern könnten
In 120 Stunden erfasste SPSE 69% mehr Lithium als traditionelle Methoden und das restliche Wasser kann betrunken werden. Wenn es an das reale Leben angepasst ist, könnte es den Landbau ersetzen und Wasser in trockenen Gebieten sparen.