Laddade EVS | Argonne-forskare utvecklar billigt membran för att extrahera litium från vatten
Forskare vid Argonne National Laboratory, i samarbete med Pritzker School of Molecular Engineering vid University of Chicago, har utvecklat en ny membranteknologi utformad för effektiv litiumuttag från havsvatten och underjordiska saltvattenreserver.
Membranet använder vermiculite lera, ett allmänt tillgängligt och billigt material som kostar cirka $ 350 per ton. Forskare separerade vermikuliten i ultratinskikt – så snart en nanometer i tjocklek – stabiliserade sedan dessa lager genom att placera mikroskopiska aluminiumoxidpelare mellan dem. Denna förstärkning förhindrar strukturell kollaps i vatten och neutraliserar membranets negativa ytladdning, vilket möjliggör ytterligare modifieringar som behövs för litiumekstraktion.
För att optimera selektiviteten för litiumjoner introducerade forskarna natriumkatjoner i membranet runt aluminiumoxidpelarna, vilket skapade en positivt laddad yta. Eftersom litiumjoner har en enda positiv laddning (+1) och magnesiumjoner har en dubbel positiv laddning (+2), avvisar membranet magnesiumjoner starkare medan de tillåter litiumjoner lättare att passera igenom. Denna selektiva fångst behandlar tidigare ineffektivitet vid extrahering av litium från saltrika vattenkällor, främjar högre renhet och lägre extraktionskostnader.
Enligt forskare kan denna filtreringsmetod också anpassas för att återhämta andra viktiga mineraler från vatten, såsom nickel, kobolt och sällsynta jordartselement som är nödvändiga för batteriproduktion. Dessutom kan tekniken hitta användning i miljöapplikationer som att ta bort föroreningar från vattenförsörjningen.
Källa: Argonne National Laboratory
