Литиево-ионные аккумуляторы питают все от мобильных телефонов и ноутбуков до электромобилей (EV) и систем резервного питания для электрических сетей. Литий, используемый в этих батареях, исходит из двух источников: горная добыча минерального сподумена в Канаде, Австралии и Китае или от солнечного испарения рассолов, добытых из водоносных горизонтов под соляными квартирами или саларами. Рассолы содержат около 58 процентов мировых литиевых источников и расположены в основном в Северной и Южной Америке и Азии.
Теперь компания под названием Lilac Solutions — стартап из Северо-Западного университета — разработала третий способ производства лития. Компания, которая была образована в 2016 году, разработала ионообменные материалы, которые могут быть использованы для извлечения лития непосредственно из рассолов. Этот процесс обещает сэкономить огромное количество времени обработки и может оказаться более экологически чистым.
| Для извлечения лития традиционным методом рассол закачивается на поверхность и помещается в мелкие испарительные пруды. Может потребоваться от двух до трех лет перекачка рассола из одного испарительного пруда в другой до такой степени, когда литий будет обогащен до 5000 ppm (около 0,5%). Когда он достигает этой концентрации, ее закачивают на химический завод, где получают карбонат лития и гидроксид лития. Проблемы Обработка рассола имеет три основные проблемы. Лишь около 50% имеющегося лития извлекается во время обработки раствора соли концентрата. Время также является фактором. Два-три года — это долгое время, и цены на литий довольно неустойчивы, что затрудняет прогнозирование будущей прибыли. Наконец, изменчивость погоды может сильно повлиять на способность солнечных прудов испарять раствор рассола. Так было недавно с аргентинским производителем лития, который сообщил о более низком производстве лития, чем ожидалось, потому что местная погода мешала выпариванию его рассольных прудов. Решение Метод литий-экстракции, разработанный компанией Lilac Solutions, был разработан для решения этих проблем. Система откачивает рассол из водоносного горизонта непосредственно в резервуар, который содержит специализированные ионообменные материалы. Когда рассол проходит через материал, ионы лития высвобождаются из рассола и отфильтровываются ионообменным материалом. Оставшийся раствор соли можно сливать непосредственно в бассейн соляного раствора. Нет необходимости в испарительных прудах, и процесс требует нескольких часов вместо лет. Кроме того, приблизительно 80% доступного лития можно удалить из рассола с использованием ионообменных материалов. Этот процесс только удаляет литий из рассола и, в отличие от процесса испарения, не производит больших сваи отработанных солевых материалов, которые являются результатом обычного испарения соляного раствора. Этот процесс был мозгом ребенка Дэйва Снайкера, который был кандидатом наук. студент исследовательской группы Кристофера Вулвертона в Северо-западном университете. Согласно пресс-релизу Северо-западного университета, Snydacker изучал литиево-ионные батареи, когда интересовался источниками литиевого сырья. Проведя некоторые исследования, он начал думать о проблеме по-новому. «В своих исследованиях, чтобы ответить на эти вопросы, я обнаружил в основном хорошие новости о будущем лития, но я также раскрыл большие возможности. Новые технологии добычи необходимы для наращивания поставок », — сказал Снайкакер, который в настоящее время является главным техническим специалистом Lilac Solutions. ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:
Используя базу данных открытых квантовых материалов, которая была ранее разработана профессором Волвертоном, Snydacker определил 13 потенциальных новых материалов, которые могли бы действовать как литий-ионообменная среда. Компания Lilac Solutions была основана Snydacker для разработки этих потенциальных материалов и для поиска кандидатов, которые могут «извлечь экстракт лития быстрее, с более высокой концентрацией и с гораздо меньшим углеродным следом». Lilac Solutions выиграла 15 000 долларов США на Северо-западном университете Venture Challenge 2016 года, а в 2017 году была присуждена грант Департамента энергетики (DOE) от этапа «Малый бизнес» (SBIR). Два из материалов из базы данных Open Quantum Materials уже были протестированы, чтобы доказать концепцию, в то время как существуют планы по тестированию оставшихся 11 материалов для определения наилучшего решения. Надежда Лилака заключается в том, чтобы строить партнерские отношения, предоставляя свои технологии разработчикам и операторам рассола по всему миру. Старший редактор Кевин Клеменс уже более 30 лет пишет об энергетических, автомобильных и транспортных темах. Имеет степень магистра в области материаловедения и экологического образования, а также докторскую степень по машиностроению, специализирующуюся на аэродинамике. Он установил несколько мировых наземных скоростных рекордов на электрических мотоциклах, которые он построил в своей мастерской.
|
Загрузка...