Столетия назад алхимики думали, что могут превратить свинец в золото. Сегодня перспектива получения ценных материалов из воды, все больше завладевает умами ученых.
Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория (PNNL) Министерства энергетики США работает, совместно с коммерческими компаниями, над тестированием нового подхода в получении металлов, который использует магнитные наночастицы для улавливания критически важных материалов, таких как литий, из сточной и «промышленной» воды.
Литий является важнейшим компонентом многих электронных и энергетических технологий, включая литий-ионные аккумуляторы, которые питают все — от наших телефонов, до электромобилей.
Запатентованная технология, разрабатываемая в лаборатории в Ричленде, штат Вашингтон, не только дает возможность производить литий и другие важные материалы, но и позволяет сделать это намного быстрее и с меньшими затратами.
В основе процесса лежат магнитные наночастицы, окруженные адсорбирующей оболочкой, которая удерживает литий и другие металлы, содержащиеся в воде, используемой в различных промышленных процессах. Они включают в себя воду геотермальных электростанций (также известную как геотермальные рассолы) и воду, извлекаемую из недр во время добычи нефти или газа.
Литий присутствует в большей части воды, перекачиваемой при добыче нефти и газа как в США, так и в Канаде. Ученые PNNL подсчитали, что если бы сегодня было собрано всего 25 процентов лития из этой воды, то это было бы равно текущему годовому мировому производству этого важного металла. Тестирование технологии продолжается с участием PNNL, Moselle Technologies, Canada Natural Resources Limited и Conoco Phillips. Команда проводит стресс-тестирование технологии, “подвергая ее длительному циклу испытаний с помощью систем магнитных сепараторов, что является необходимым шагом для полномасштабного промышленного производства”, сообщает PNNL.
Генеральный директор Джерри Миллс из Moselle, техасской компании, которая лицензировала технология и планирует её опробовать:
Используя магнитные наночастицы для присоединения к частицам лития в растворе, мы ожидаем, что полученный концентрат будет более «чистым», тем самым снижая затраты на дальнейшую переработку, и это сократит сегодняшние затраты более чем на половину
Как только крошечные частицы на основе железа добавляются в воду, литий «вытягивается» и связывается с ними. Затем, с помощью магнита, наночастицы могут быть собраны всего за несколько минут, при этом литий больше не находится во взвешенном состоянии и его можно легко извлечь.
Хорошие новости еще и в том, что после извлечения лития заряженные наночастицы можно использовать снова. Этот процесс может быть использован в сбрасываемых водах опреснительных установок или даже непосредственно из морской воды.
Демонстрация (или как можно получить литий из воды)
Новая технология извлечения лития работает практически мгновенно. Сравните процесс с обычными методами, которые основаны на закачивание подземных вод в большие и дорогостоящие испарительные пруды, которым требуются месяцы естественного испарения, чтобы получить этот востребованный металл, а ещё влияют на подземные воды в засушливых регионах, где они в основном и добываются (в основном в Австралии, Чили и Китае).
