Forskarnas nya metod: Utvinner litium ur havet

2018-02-22 06:00  
En bild på MOF, kristaller som kan separera litium från havsvatten. Foto: CSIRO

En avsaltningsmetod som ger både dricksvatten och litium. Nu har ett forskarteam hittat lösningen som verkligen är en win-win. Tack vare sin teknik kan de på ett effektivt sätt få fram den viktiga metallen ur världshaven.

Havsvatten är en riktigt komplex cocktail av användbara mineraler. Det är dock inte helt enkelt att separera ut de som är värdefulla – exempelvis litium. Men snart kan den för elbilar så eftersökta metallen tas ur oceanen istället för att brytas i gruvor.

Det är forskare från Australien och USA som tillsammans har utvecklat en avsaltningsteknik som inte bara gör vattnet rent nog att dricka, utan som även separerar litium för användning i batterier.

Själva nyckeln i processen är att använda MOF (metal-organic framework), ett poröst material med den högsta kända internytan. Ett exempel på det är att om man kunde veckla ut ett gram så skulle det i teorin täcka en hel fotbollsplan. Och just den porösa strukturen gör MOF:s perfekt för att agera filter av molekyler.

Läs mer: ”Jesus-batteriet” ska revolutionera batteritekniken

I dagsläget är så kallade membran för omvänd osmos det vanligaste sättet att filtrera vatten. Principen är enkel: vattenmolekylerna är tillräckligt små för att ta sig igenom porerna, men föroreningarna fastnar. Baksidan är dock att systemen kräver högt tryck för att pressa vattnet igenom membranet.

MOF-membran är effektivare och kan göras mer selektiva. Forskare vid Monash University i Australien och University of Texas i USA utvecklar just ett sådant som ska efterhärma biologiska cellmembran. Detta gör att deras membran kan urskilja och filtrera ut specifika joner när de passerar. De har publicerat sin forskning i Science Advances.

– Vi kan använda de här upptäckterna för att överkomma utmaningarna vid avsaltning. Istället för att förlita sig på nuvarande processer som är dyra och energiintensiva – så öppnar det upp för ett mer hållbart och energieffektivt sätt att ta bort saltjoner ur vatten, säger Huanting Wang, en av författarna till studien, i ett uttalande från Monash University.

Läs mer: Teslas drag: Så ska de säkra sitt litium

Men det som gör processen dubbelt attraktiv är att MOF-membranen inte enbart producerar dricksvatten. De litiumjoner som finns i vattnet fångas in – och kan sedan utvinnas ur materialet.

– Litiumjoner finns i överflöd i havsvatten, så det här påverkar gruvindustrin som för närvarande använder ineffektiva kemiska behandlingar för att utvinna litium ur berg och saltlake. Den globala efterfrågan på litium för användning i elektronik och batterier är väldigt hög. Membranen har potentialen för att på ett väldigt effektivt sätt extrahera litiumjoner från havsvatten, en riklig och lättillgänglig resurs, säger Wang.

Tekniken kan även användas i industriella processer där vatten behöver renas – som exempelvis vid fracking.

– Vatten som används vid skiffergasfälten i Texas är rikt på litium. Avancerade separationsmaterial såsom det vi har utvecklat kan potentiellt omvandla det förorenade vattnet till en möjlig resurs, säger Benny Freedman, medförfattare och professor vid Texasuniversitetet.

Felix Björklund

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Aktuellt inom

Debatt