محققان استخراج لیتیوم را با فناوری پلاسما ۳ برابر کردند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ اینجینرینگ، با توجه به تحقیقات اخیر پیشرفت قابل توجهی در استخراج لیتیوم حاصل شده است که ظرفیت پیشرفت چشم انداز جهانی انرژی را دارد.

موسسه انرژی فیوژن کره (KFE) با نمایش مطالعه‌ای که به افزایش سه‌برابری بهره‌وری استخراج لیتیوم در مقایسه با روش‌های مرسوم منجر شد، از آخرین دستاورد خود رونمایی کرد.

این شاهکار که توسط محققان کره‌ای‌ رهبری می‌شود، از طریق کاربرد نوآورانه فناوری پلاسمای مایکروویو دی اکسید کربن به دست آمده است. به گفته محققان، پیامد‌های این توسعه عمیق است و نویدبخش پرداختن به چالش‌های حیاتی در تأمین لیتیوم برای صنایع در حال رشد مانند خودرو‌های الکتریکی و ذخیره سازی انرژی تجدیدپذیر است.

به گفته محققان موسسه انرژی فیوژن کره، از آنجایی که تقاضا برای لیتیوم همچنان در حال افزایش است و با انتقال شتابان به سمت راه‌حل‌های انرژی پایدار تقویت می‌شود، این رویکرد جدید نویدبخش پاسخگویی به نیاز‌های در حال تکامل آینده‌ای سبزتر است.

چالش‌های استخراج لیتیوم

در تلاش برای استخراج کارآمد لیتیوم، دو روش اصلی مدت‌ها است که بر این چشم انداز غلبه کرده اند که هر کدام چالش‌های خود را دارند. روش مرسوم شامل مخلوط کردن کربنات سدیم (Na۲ CO۳) با آب نمک غنی از لیتیوم است که از طریق یک فرآیند پیچیده، کربنات لیتیوم (Li۲CO۳) تولید می‌کند. با این حال، یک اشکال قابل توجه زمانی پدیدار می‌شود که کربنات لیتیوم با ناخالصی‌های سدیم درگیر می‌شود و مستلزم مراحل جداسازی بیشتر است.

یک روش جایگزین، استفاده از گاز دی اکسید کربن به جای کربنات سدیم است. با این حال، این روش نیز با موانعی مواجه می‌شود: نرخ استخراج پایین در آب نمک، جایی که نمک لیتیوم پیوندی با کلر تشکیل می‌دهد. این یک مانع قابل توجه است که  برای غلبه بر آن نیاز به تحقیقات بیشتری دارد.

تلاش‌ها برای پالایش فرایند‌های استخراج لیتیوم در حال انجام است که ناشی از نیاز فوری به پاسخگویی به تقاضای فزاینده صنایعی مانند خودرو‌های الکتریکی و ذخیره سازی انرژی تجدیدپذیر است. به گفته محققان، همانطور که دانشمندان عمیق‌تر در این چالش‌ها کاوش می‌کنند، پیشرفت‌ها کلید باز کردن آینده‌ای پایدارتر با فناوری لیتیوم یون را دارند.

نتایج امیدوارکننده

محققان از قدرت فناوری پلاسمای مایکروویو دی اکسید کربن برای افزایش قابل توجه نرخ استخراج لیتیوم استفاده کرد. این رویکرد شامل یونیزه کردن دی اکسید کربن در حالت پلاسما است که نشان دهنده پیشرفت محوری در تلاش برای روش‌های استخراج کارآمدتر است.

دانشمندان مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را برای مقایسه کارایی استخراج لیتیوم پلاسمای دی اکسید کربن با روش‌های سنتی آغاز کردند. یافته‌های آن‌ها با استفاده از آب نمک شبیه سازی شده به عنوان زمینه آزمایش، از افزایش خیره‌کننده سه برابری سرعت استخراج در زمان به کارگیری فناوری پلاسما پرده برداشت.

به گفته این تیم، نتایج بسیار دلگرم کننده هستند؛ چرا که تزریق مستقیم گاز دی اکسید کربن، نرخ استخراج اندک ۱۰.۳ درصدی را به همراه داشت و معرفی پلاسمای دی اکسید کربن، نرخ استخراج را به ۲۷.۸۷ درصد رساند. این یک تغییر الگو در روش‌های استخراج لیتیوم است که نگاهی اجمالی به پتانسیل گسترده فناوری پلاسما در بهینه سازی استفاده از منابع ارائه می‌دهد.