اختراع خورشیدی که لیتیوم میگیرد و آب دریا را شیرین میکند!
محققان دانشگاه ژجیانگ چین دستگاهی خورشیدی طراحی کردهاند که همزمان میتواند لیتیوم مورد نیاز باتریها را از آب دریا استخراج کند و آب را شیرینسازی نماید. این فناوری نوین میتواند تحولی بزرگ در مقابله با بحران لیتیوم ایجاد کند.
راهکاری نوین برای بحران لیتیوم
به گزارش interestingengineering، لیتیوم عنصر حیاتی برای گوشیهای هوشمند و خودروهای برقی است، اما ذخایر قابل دسترس آن در زمین محدود و استخراج سنتی آن آهسته، پرآب و مخرب محیط زیست است. در عین حال اقیانوسها حاوی حدود ۲۳۰ میلیارد تن لیتیوم هستند، اما غلظت بسیار پایین آن استخراج را دشوار میکند.
یکی از مشکلات اصلی حضور بیش از حد سدیم در آب دریا است؛ به طوری که نسبت سدیم به لیتیوم حدود ۶۰ هزار برابر است. تلاشهای پیشین برای تبخیر آب و جمعآوری لیتیوم اغلب با تشکیل رسوبات نمکی مواجه میشد که تجهیزات را مسدود و تولید را متوقف میکرد.
دستگاه خورشیدی الاکلنگی
راه حل محققان چینی یک دستگاه خورشیدی با طراحی الاکلنگی است که عملکرد خودپاککن دارد. این دستگاه موسوم به SPSE (Solar-Powered Seesaw Extractor) از یک لایه جذاب لیتیوم بین دو لایه فوتوترمال مقاوم به آب تشکیل شده است. انرژی خورشیدی باعث تبخیر آب میشود و لیتیوم به سمت لایه میانی کشیده میشود. زاویه ۳۰ درجه دستگاه و حرکت الاکلنگی آن رسوبات نمکی را به طور طبیعی شسته و از گرفتگی جلوگیری میکند.
مطالعه محققان میگوید: این طراحی باعث افزایش غلظت محلی یون لیتیوم تا ۱۵.۵ برابر شده و جذب آن را به شکل قابل توجهی بهبود میبخشد. همچنین سیستم توانسته لیتیوم را از سدیم با کارایی ۳۷۰ هزار برابری جدا کند.
مزایای دوگانه: استخراج لیتیوم و شیرینسازی آب
این فناوری علاوه بر استخراج لیتیوم میتواند به عنوان یک روش پایدار برای شیرینسازی آب نیز عمل کند و آب قابل آشامیدنی به دست دهد. محققان آن را به عنوان تولید لیتیوم و شیرینسازی آب به صورت همزمان توصیف کردهاند.
با این حال دستگاه هنوز کامل نیست. فیلترهای مبتنی بر منگنز پس از حدود ۳۰ استفاده دچار افت عملکرد میشوند و تیم تحقیقاتی در حال بررسی جایگزینی آنها با مواد تیتانیومی برای طول عمر بیشتر است. همچنین آنها باید مطمئن شوند که دستگاه میتواند بدون افزودن مواد شیمیایی با سطح طبیعی pH آب دریا سازگار باشد.
نتایج این تحقیق در مجله Device در تاریخ ۴ فوریه منتشر شده است و نشان میدهد که فناوری SPSE میتواند نقش مهمی در تولید پایدار لیتیوم و مدیریت منابع آب ایفا کند.
انتهای پیام/
