Tech / Jövő
Fürdőszobai krém hozhatja el a lítiumforradalmat
Egy korábbi lakásfelújítás során használt üvegmarató szer adta az ötletet amerikai kutatóknak egy olyan új eljáráshoz, amely felére csökkentheti a lítiumkitermelés költségeit. Az innováció alapja egy szobahőmérsékleten működő, zárt láncú kémiai módszer, amely szinte semmilyen hulladékot nem termel.
Röviden
- A lítium iránti világpiaci kereslet meredeken megugrott az akkumulátorok terjedése miatt.
- A Massachusettsi Műszaki Egyetem kutatói egy ammónium-fluorid alapú oldattal oldják fel a kőzet szilíciumtartalmát.
- Az új eljárás fele annyiba kerülhet, mint a hagyományos, ezer Celsius-fok feletti kiégetés.
- A technológia ipari méretű alkalmazására a kutatók által alapított Rock Zero startup fókuszál.
A modern technológiai eszközök, az okostelefonok és az elektromos autók elengedhetetlen kellékei a lítium-ion akkumulátorok, amelyek miatt a nyersanyag iránti kereslet globális szinten soha nem látott magasságokba emelkedett. Bár az alkálifém nem számít ritka elemnek a Földön, és jelentős készletek rejtőznek az Egyesült Államokban, Ausztráliában, valamint Európában is, a kőzetekbe zárt anyag kinyerése eddig rendkívül energiaigényesnek és drágának bizonyult. A hagyományos technológiák során a lítiumtartalmú kőzetet több mint ezer Celsius-fokon égetik ki, ami hatalmas energiafogyasztással és jelentős környezeti terheléssel jár. Emiatt a világ lítiumfinomításának döntő részét jelenleg Kína uralja, miközben a geopolitikai verseny folyamatosan éleződik a nyersanyagért.
A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) szakemberei által kidolgozott új módszer azonban alapjaiban változtathatja meg ezt a folyamatot, a kiindulópontot pedig egy korábbi fürdőszoba-felújítás jelentette. Az intézmény egyik professzora korábban egy barkácsáruházban találkozott azzal az ammónium-fluorid tartalmú üvegmarató krémmel, amelyet üvegtéglák átlátszatlanná tételére terveztek, és amely hatékonyan támadja meg a szilícium-dioxidot. Amikor később a leggyakoribb lítiumtartalmú ásvány, a spodumen kémiai lebontásán ötletelt, visszagondolt erre az anyagra, hiszen a kőzet az üveghez hasonlóan szintén nagy mennyiségben tartalmaz szilícium-dioxidot. A felismerés arra a kérdésre vezetett, hogy mi történne, ha a lítium helyett először a szilíciumot oldanák fel a kőzetből.
A kutatók ezt követően víz és ammónium-fluorid keverékével kísérleteztek, amely már szobahőmérsékleten képes megbontani a spodumen szerkezetét, így nincs szükség extrém hőmérsékletre. Az eljárás során nemcsak az akkumulátorgyártáshoz szükséges lítiumsókat nyerik ki, hanem az ásvány többi összetevőjét is hasznosítani tudják:
- alumíniumból kohászati minőségű alumínium-oxid készül,
- a szilícium pedig cementipari alapanyagként hasznosítható.
Ezenfelül az oldószer és a reagens a folyamat végén visszanyerhető és újra felhasználható, aminek köszönhetően a keletkező hulladék mennyisége a nullához közelít.
A laboratóriumi tesztek során tizenhét különböző helyről származó spodumen mintán próbálták ki sikerrel az eljárást, igazolva annak széles körű alkalmazhatóságát. A becslések szerint ez a zárt láncú technológia a hagyományos keménykőzet-kitermelés költségeinek a feléből kihozható, emellett a sós vizes kitermelés negatív környezeti hatásai nélkül is versenyképes maradhat. Az elméleti sikerek után a kutatók létrehozták a Rock Zero nevű startupot, amelynek feladata az ipari méretű skálázás megvalósítása, hogy a laboratóriumi eredményeket a gazdasági valóságban is érvényesíteni tudják.
