Ученые из Южной Кореи смогли получить литий высокой чистоты (99,6%) из концентрата, выбрасываемого в ходе процесса опреснения морской воды
Доктор Чон Да Вун (слева) смотрит на модуль, состоящий из транспироэлектрических элементов [Предоставлено Корейским институтом производственных технологий]
Новой проблемой становится концентрат с высоким содержанием солей, который выбрасывается в ходе процесса опреснения морской воды.
Ежедневное производство концентрата в мире составляет около 142 миллионов тонн (т) по состоянию на 2019 год, при этом в Южной Корее ежедневно сбрасывается 75 000 тонн.
Исследовательская команда во главе с доктором Чон Да Вуном из Корейского института производственных технологий (KITECH) разработала систему, которая позволяет получить пресную воду и литий высокой чистоты из концентрата, выбрасываемого в ходе процесса опреснения. Они разработали «транспироэлектрический элемент» с учетом того, что система опреснения электродиализного типа не требует высокого тока.
Данный элемент вырабатывает электричество за счет того, что вода, подаваемая с одного конца, двигается в относительно сухой, противоположный конец из-за капиллярного явления.
Им удалось разработать систему, позволяющую с высоким выходом получить пресную воду и литий, объединив электродиализное устройство с элементами.
Если вставить в систему две специальные мембраны (сепараторы), заполнить пространство между ними морской водой и постоянно ее циркулировать, то с одного конца выйдет пресная вода, а с другого – концентрат с литией. Исследовательская группа также разработала техпроцесс, который отделяет из концентрата литий и превращает ее в порошок.
Анализ, проведенный Корейским институтом керамической инженерии и технологии, показал, что полученный таким образом литиевый порошок имеет высокую чистоту (99,6%), что делает технологию практически применимым. В настоящее время команда вместе с частными компаниями проводит исследования по увеличению объема производства лития. Ученые также планируют разработать прикладную технологию, которая избирательно выделяет литий из черного пороха, получаемого в результате измельчения отработанных аккумуляторов и электроники.
«Новоразработанная система позволяет получать электричество и питьевую воду одновременно, поэтому ее можно использовать в особых условиях, таких как районы с нехваткой воды или космические корабли. Кроме того, она извлекает литию высокой чистоты с меньшими затратами, чем другие методы, поэтому мы собираемся запустить более масштабные исследования в сотрудничестве с частными компаниями для экономичного производства лития».
Корреспондент Ку Бон Хёк.