Содержание
В MIT разработали новый способ извлекать литий из руды, который работает при комнатной температуре и, по оценке команды, выходит примерно в два раза дешевле нынешних технологий. Учёные говорят, что метод снижает энергозатраты и даёт более «чистую» переработку, а раствор в процессе можно использовать повторно.
Мы говорим о литии не из праздного интереса. Литий-ионные батареи стоят почти во всей потребительской электронике — от смартфонов до дронов. Чем проще и дешевле добыча и очистка лития, тем меньше давление на цепочки поставок и тем ближе батареи к нормальной цене.
Как устроен новый процесс и при чём тут ремонт ванной
Идея родилась из бытовой истории. Профессор материаловедения Yet-Ming Chiang во время ремонта ванной обратил внимание на крем для травления стекла. Он «съедает» поверхность стекла и делает прозрачные блоки матовыми.
Дальше команда сопоставила это с минералом сподумен. Это самый распространённый минерал, содержащий литий, и он в значительной степени состоит из кремнезёма (silica), как и стекло. Учёные разработали жидкий раствор, который растворяет кремнезём в сподумене. После этого они добавили техники, которые помогают выделять и очищать литий и алюминий, присутствующие в породе.
- Температура процесса: комнатная
- Стоимость: около половины от текущих методов
- Раствор: можно использовать повторно
- Отходы: остатки предлагают перерабатывать в полезные материалы
Чем это отличается от привычной добычи лития из твёрдой породы
Сейчас добыча лития из твёрдой породы часто упирается в энергетику. Для извлечения лития руду нагревают до температуры выше 1 000 градусов Цельсия. Это дорогая часть процесса, и она же даёт заметную экологическую нагрузку.
Плюс остаётся «хвост» породы, который приходится утилизировать. В MIT подчёркивают, что в их схеме отходы можно не просто складировать, а переиспользовать как сырьё для других материалов.
Почему команда связывает метод с ценой батарей и рынком переработки
Chiang формулирует цель прямо: «We believe this approach is the lowest-energy, lowest-cost way of getting lithium not only out of hard rock, but period». По-русски смысл такой: команда считает свой подход самым энергоэффективным и дешёвым способом добычи лития вообще, а не только из твёрдой руды.
Химик Camden Hunt, участник проекта, описывает «ось» идеи ещё жёстче: «Our central thesis is if you can find an easier way to crack the rock, get lithium out, and make battery-grade lithium salts, you can change the lithium market». То есть если проще «вскрыть» породу, достать литий и довести его до батарейного качества, можно поменять весь рынок.
Что это меняет в цепочке поставок
Команда MIT отдельно указывает на переработку и очистку. Сейчас Китай доминирует в мировой переработке лития, а не только в добыче. При этом запасы лития есть и в США, Европе и Австралии, но проблема в том, чтобы эффективно извлекать его из породы и получать соли лития батарейного качества.
Если метод масштабируют до промышленного уровня, он может снизить зависимость отрасли от дорогих температурных процессов и сделать переработку лития более распределённой географически.
Подробности разработки MIT опубликовал на своём новостном сайте: MIT News.
«That’s what’s motivating us to scale this. It will enable the energy transition through batteries that use lithium», — добавил Chiang, объясняя, почему команда нацелена на масштабирование технологии.
