lithium de mer: comment la Chine extrait et désalinise l'eau en même temps
Les lithium est la pierre angulaire des batteries des voitures électriques et des appareils que nous utilisons chaque jour. Mais la façon traditionnelle de le faire est très coûteuse et nuit à la planète. C'est pourquoi les scientifiques cherchent d'autres sources. L'un des plus intéressants est la mer, où il y a 230 milliards de tonnes de lithium, bien que sa concentration soit très faible: seulement 0,2 mg par litre.
Le plus grand difficulté est que l'eau de mer contient 12 000 mg de sodium par litre, ce qui complique la séparation du lithium. Les méthodes testées jusqu'à présent, telles que l'intercalation électrochimique ou la nanofiltration, ne sont pas assez efficaces pour l'utiliser à grande échelle.
Une Matériel Chinois a conçu un «extracteur à bascule solaire» (SPSE) qui combine l'évaporation solaire avec un mouvement oscillant pour extraire le lithium et en même temps produire de l'eau potable.
Le SPSE a une couche hydrocellulaire qui absorbe le lithium entre deux couches hydrophobes qui convertissent le Lumière solaire dans la chaleur. La chaleur accélère l'évaporation de l'eau et crée un flux capillaire qui amène les ions lithium à la couche centrale. Lorsque les sels s'accumulent, le poids rend l'appareil en ligne, comme une balançoire, et le sel est expulsé, redémarrant le cycle.
Avec ce mécanisme, concentration Le lithium local est multiplié 15,5 fois et la séparation entre le lithium et le sodium dépasse 370 000. Lors d'essais de 120 heures, SPSE a capturé 69 % de lithium de plus qu'un modèle submergé traditionnel. De plus, l'eau restante peut être potable.
Les défis se poursuivent : le manganèse perd 21,6% des performances après 30 cycles, il est donc suggéré d'utiliser du titane. Le système doit également être adapté aux conditions réelles de l'océan et éviter les changements de pH.
Pourquoi la mer est la nouvelle mine de lithium ?
Les océan Il a 23 milliards de tonnes de lithium, mais sa concentration est si faible qu'il semble impossible de l'extraire. Avec seulement 0,2 mg par litre, le lithium est perdu entre une énorme quantité de sodium.
Le SPSE: un extracteur qui oscille avec le soleil
L'appareil utilise la lumière solaire évaporer l'eau et un mouvement oscillant pour empêcher l'accumulation de sel. Ainsi, le lithium est concentré 15,5 fois et la séparation du sodium est plus grande que 370 000.
Des résultats qui pourraient changer le monde
En 120 heures, SPSE a capturé 69 % de lithium de plus que les méthodes traditionnelles et eau Tu peux boire. S'il est adapté à la vie réelle, il pourrait remplacer l'exploitation minière et économiser l'eau dans les zones sèches.