A Rice Egyetem amerikai kutatói új, elektrokémiai reaktort fejlesztettek, amely képes a geotermikus források sósvizeiből 97,5%-os tisztaságú lítiumot kinyerni. Ez az innovatív technológia nemcsak a megújuló energia tárolásának jövőjét alakíthatja át, hanem új lehetőségeket is nyithat az elektromos járművek akkumulátorainak termelésében.

A lítium, az akkumulátorok egyik legfontosabb alapanyaga, kulcsszerepet játszik a megújuló energiák tárolásában és az elektromos autók fejlesztésében. A hagyományos lítiumleválasztó módszerek nemcsak energiaigényesek, de nehezen választják el a lítiumot a hasonló tulajdonságokkal rendelkező ionoktól, mint például a nátrium vagy a kálium. Ez működésük során jelentős kihívásnak bizonyult.

A geotermikus források sósvizei gazdag lítiumforrások, ám a hasonló méretű és töltésű ionok választása eddig nehézkes volt. A hagyományos módszerek ráadásul klórgáz termelésével járnak, amely további biztonsági problémákat okoz.

Az új kutatás során a mérnöki csapat egy háromkamrás reaktort fejlesztett ki, amely jobban képes kinyerni a lítiumot a sósvizekből. A reaktor középső kamrájában található porózus elektrolit hasonló egy autópálya-hálózathoz, irányítva az ionok áramlását, és megakadályozva a nem kívánt reakciókat. Ráadásul egy speciális membrán megakadályozza a kloridionok bejutását, így a folyamat biztonságosabbá és környezetbarátabbá válik.

A reaktor másik oldalán található lítiumion-vezető üveg-kerámia membrán csak a lítiumionokat engedi át, blokkolva a többi iont. Ez a membrán a vezetőképesség és szelektivitás terén kiemelkedő, lehetővé téve a lítium hatékony kinyerését, miközben minimalizálja a káros ionok hatását.

A kísérletek során a reaktor 97,5%-os tisztaságú lítiumot állított elő, ami a sósvizekből történő kinyerés szempontjából kiemelkedően fontos. Ez különösen jelentős a lítium-hidroxid előállításához, amely alapanyaga az akkumulátorok gyártásának.

Felfedeztek azonban egy problémát is: a nátriumionok felhalmozódhatnak a membránon, akadályozva a lítium áthaladását. Ezt a problémát alacsonyabb árammal részben orvosolni lehet, de további kutatások szükségesek a hatékonyság optimalizálására, például speciális bevonatok vagy áramimpulzusok alkalmazásával.

Ez az új technológia nemcsak a megújuló energiaforrások biztosítására szolgál, hanem egy tisztább és hatékonyabb kinyerési eljárást is kínál a geotermikus forrásokból. Ezzel elősegíti a környezetbarát akkumulátorgyártást és az elektromobilitás fejlődését a jövőben.

A technológia elterjedése komoly hatással lehet a fenntartható energiarendszerekre, hiszen a lítium iránti kereslet várhatóan csak növekedni fog a következő évtizedekben. Az autógyártók már most is új módszereket keresnek, hogy csökkentsék az akkumulátorok előállításának ökológiai lábnyomát – ezt a kutatás segítheti a legjobban!