Brez rudnikov na površini zemlje in vrtanja na dnu oceana belega zlata. Za naslednjo litijevo mrzlico morda ne bomo potrebovali niti dinamita niti bagrov. Vse je veliko preprostejše: membrana, tanjša od lasu, namenjena pridobivanju dragocenega belega zlata, ki poganja novo tehnološko dobo, v kateri živimo.
Nova pot.
Skupina raziskovalcev iz Nacionalnega laboratorija Argonne Ministrstva za energijo ZDA (DOE) in Univerze v Chicagu je ustvarila membrano, ki lahko iz slane vode izloča litij z visoko učinkovitostjo in nizkimi stroški.
Kot las.
Ta membrana je izdelana iz pogostega glinastega minerala vermikulita, ki stane okoli 350 dolarjev na tono. Toda skrivnost je v tem, kako je bila glina obdelana: ekipa je uspela vermikulit očistiti do dvodimenzionalnih plasti debeline le milijardinke metra, ki so bile nato položene ena na drugo. Mednje so vstavili mikroskopske stolpce iz aluminijevega oksida, ki ohranjajo stabilnost in funkcionalnost strukture tudi pod vodo.
Kako so dosegli stabilnost?
Tu je treba malo poglobiti tehnične podrobnosti. Raziskovalci so membrano nasičili s kationi natrija, kar je spremenilo njen površinski naboj iz nevtralnega v pozitivnega. V tem stanju membrana močneje odbija magnezijeve ione (z nabojem +2) v primerjavi z litijevimi ioni (z nabojem +1), kar omogoča veliko natančnejše filtriranje.
Poleg tega dodajanje večje količine natrija zoži pore materiala, kar še dodatno prispeva k zajemanju litija in prepušča le najmanjše ione, kot so natrij ali kalij.
Zelo dragocen vir.
Kdor ima litij, ve, da nadzira del svetovne geopolitike. To velja tudi za Kitajsko, ki je od začetka stoletja sprejela ciljno usmerjeno strategijo obsežnih naložb v celotno verigo dodane vrednosti kritično pomembnih mineralov. Rezultat te stave je, da je Kitajska trenutno največji predelovalec 19 od 20 strateških mineralov, ki jih je ocenila Mednarodna agencija za energijo (IEA).
Vendar je način pridobivanja še vedno zelo drag, počasen, onesnažuje okolje in je geopolitično nestabilen. Danes je proizvodnja v rokah nekaj držav, kar ogroža globalno dobavno verigo. In čeprav morska voda in podzemne slane vode vsebujejo ogromne zaloge litija, je bila njegova pridobivanje doslej nemogoča naloga: preveč draga in neučinkovita. Doslej.
Ideja je nova, vendar ne tako zelo belega zlata.
Kitajska je vedno korak pred drugimi, to je nesporno. Azijski velikan je prav tako predlagal idejo pridobivanja litija iz morja, vendar s povsem drugačnim pristopom: plavajoča naprava, ki za pridobivanje uporablja sončno energijo. Sistem, ki ga je razvil Univerza v Nankinu in je znan kot STLES, ustvarja tlak s pomočjo sončnega izhlapevanja, da skozi membrano z nanodelci prepusti litijeve ione.
Oba projekta imata isti cilj – pridobiti dostop do litija, raztopljenega v vodi, brez uporabe tradicionalnih metod pridobivanja –, vendar se razlikujeta v tehnologiji: eden uporablja selektivno filtriranje z ionskim nabojem, drugi pa sončno izhlapevanje kot gonilno silo. Skupaj kažejo, da prihodnost litija morda ni v notranjosti Zemlje, ampak na morski površini, zahvaljujoč naprednim znanstvenim raziskavam.
Sanje o uspehu.
Če bo ta tehnologija uvedena v industrijskem obsegu, lahko korenito spremeni dostop do litija po vsem svetu. Države, ki nimajo rudnikov, vendar imajo obalo, podzemne slane vode ali celo odpadne vode, lahko postanejo novi akterji na trgu.
Poleg tega ta tehnologija ni uporabna samo za litij. Po mnenju ekipe je mogoče isti princip uporabiti za pridobivanje drugih ključnih mineralov, kot so nikelj, kobalt in redke zemeljske elemente, ali celo za čiščenje pitne vode od onesnaževal.
