Спрос на литий для аккумуляторов электромобилей и промышленных накопителей энергии постегивает исследовать новые, более эффективные методы добычи этого сырья. Большие и нетронутые запасы лития есть в океане, но добраться до них сложно. Ученые из Китая и США предложили использовать для выделения лития из морской воды солнечную энергию. Новый метод отличается высокой производительностью и минимальным ущербом для окружающей среды.
Пока литий в основном добывают из минеральных руд (сподуменов) или из солевых растворов соляных озер. Оба метода предполагают высокие расходы и ведут к загрязнению окружающей среды. Встречается литий и в морской воде, но из-за низкой концентрации его трудно отделить от натрия и магния. Специалисты из Университета Нанкина и Калифорнийского университета в Беркли описали в статье журнала Science новый способ, на создание которого их вдохновили аккумуляторы.
Ученые разработали электрохимический элемент без мембраны, в котором ионы лития циркулируют между электродами из фосфата железа. Элемент имеет емкости для катода (рассола) и анода (пресной воды), изолированных друг от друга, но соединенных электрохимически парами противоэлектродов из серебра, которые осуществляют окислительно-восстановительную реакцию.
Такая конструкция элемента совместима с насыщенными солевыми растворами, в которых молярное отношение магния и лития доходит до 3258, а концентрация лития составляет не более 0,15 ммоль. Технология позволяет получать карбонат лития с чистотой 99,9 5%, пригодный для производства аккумуляторов. Энергосбережение при использовании осмотической энергии рассола достигает 21,5 %.
Технологию с успехом опробовали в водах Красного моря, сообщает Science. Коэффициент извлечения лития составил 84 % при площади поверхности электрода 33,75 м²
