Laborausrüstung zum Testen der PNNL-Technik. PNNL
„Jede ausreichend fortschrittliche Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden“, schrieb der legendäre Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke.
Wissenschaftler des Pacific Northwest National Laboratory PNNL des Energieministeriums eine Technik entwickelt das magnetische Nanopartikel verwendet, um Mineralien, einschließlich Lithium, unsichtbar aus Wasser zu extrahieren, und es ist nicht weit von Magie oder sogar der Alchemie vergangener Jahrhunderte entfernt.
Sie arbeiten mit Branchenführern zusammen, um ihre Methode zu testen, die dazu dienen könnte, die Kosteneffizienz von Lösungen für erneuerbare Energien zu steigern und auch die Abhängigkeit der USA von Lithiumimporten zu verringern.
Lithium aus Wasser mit Nanopartikeln extrahieren
Lithium ist essentiell in der Produktion von Batterien und andere elektronische Geräte. Obwohl der globale Markt für das Mineral bis 2028 voraussichtlich auf 8,2 Milliarden US-Dollar ansteigen wird, wird in den USA nur sehr wenig Lithium produziert, was zu Initiativen geführt hat, neue Methoden zur Herstellung des lebenswichtigen Materials zu finden.
Das neue, zum Patent angemeldete Verfahren von PNNL ist auch ein günstigerer und schnellerer Weg, um das Mineral zu beschaffen, erklärte die Organisation. Es entwickelt magnetische Nanopartikel, die von einer adsorbierenden Hülle umgeben sind, die sich an Lithium und andere Metalle im verwendeten Wasser bindenverschiedenen industriellen Prozessen. Während des Prozesses wird Lithium von den Nanopartikeln angezogen, die dann mithilfe von Magneten in wenigen Minuten herausgezogen werden. Sobald das Lithium aus den Partikeln extrahiert wurde, können sie erneut verwendet werden, um mehr Material zu extrahieren.
Zu den Quellen des während des Prozesses verwendeten Wassers gehören die geothermischen Solen, die in geothermischen Kraftwerken verwendet werden, und Wasser, das während der Öl- und Gasförderung aus dem Untergrund entnommen wird. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht schlug vor, dass nur 11 bestehende geothermische Anlagen entlang der Saltonsee könnten das Potenzial haben, mehr als 10 mal die aktuelle US-Nachfrage nach Lithiummetall.
PNNL-Wissenschaftler untersuchen auch andere Mineralien
Die neue Methode des PNNL ist eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Extraktionsmethoden, die auf teuren Verdunstungsbecken beruhen. Diese Prozesse können Monate dauern, da sie auf große Wassermengen angewiesen sind, die in trockenen Regionen verdunsten und ihre Mineralien zum Sammeln zurücklassen.
Das neue Verfahren könnte auch die Kosteneffizienz von Lösungen für erneuerbare Energien wie Geothermieanlagen erhöhen, die Wasser verwenden, um Wärme tief unter der Erdoberfläche einzufangen, da das während des Verfahrens gesammelte Lithium dazu beitragen würde, die Betriebskosten auszugleichen.
Die PNNL-Forscher sagen, dass sie auch die Hülle des Nanopartikels anpassen, um auf andere wertvolle Mineralien und Elemente abzuzielen, die in Energietechnologien, medizinischen Bildgebungsgeräten, Elektronik und anderen Anwendungen verwendet werden.
Alte Alchemisten versuchten einst, Blei in Gold umzuwandeln. Obwohl diese neue Methode nicht auf Alchemie oder Magie hinausläuft, könnte sie die Kosteneffizienz von Lösungen für erneuerbare Energien erheblich verbessern und der globalen Gemeinschaft helfen, sie zu überwinden eine seiner größten Herausforderungen . Wenn es hält, was es verspricht, ist eine solche Innovation wirklich nicht von Magie zu unterscheiden.