ในขณะที่โลกใช้ลิเธียม นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการสะอาดเพื่อเอามันออกจากน้ำ

ในขณะที่โลกใช้ลิเธียม นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการสะอาดเพื่อเอามันออกจากน้ำ

หลายศตวรรษก่อน นักเล่นแร่แปรธาตุคิดว่าพวกเขาสามารถเปลี่ยนตะกั่วเป็นทองคำได้ ทุกวันนี้ โอกาสที่จะเกลี้ยกล่อมวัสดุล้ำค่าจากทรัพยากรที่มีอยู่มากมายนำทางนักวิทยาศาสตร์ที่มองเห็นโอกาสทอง

ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ กำลังทำงานร่วมกับบริษัทต่างๆ เพื่อทดสอบแนวทางที่ใช้อนุภาคนาโนแม่เหล็กเพื่อดักจับวัสดุที่สำคัญ เช่น ลิเธียม จากแหล่งน้ำเสียต่างๆ

ลิเธียมเป็นส่วนประกอบสำคัญในเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และพลังงานมากมาย รวมถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนน้ำหนักเบาที่ให้พลังงานทุกอย่างตั้งแต่โทรศัพท์ของเราไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า

ตลาดลิเธียมทั่วโลกมีขนาดใหญ่

แต่มีการผลิตเพียงเล็กน้อยในสหรัฐอเมริกา

ไม่เพียงแต่เทคโนโลยีที่อยู่ระหว่างการจดสิทธิบัตรที่พัฒนาขึ้นที่ Lab ในเมืองริชแลนด์ รัฐวอชิงตัน ให้โอกาสในการผลิตลิเธียมและวัสดุที่สำคัญอื่นๆ เท่านั้น แต่ยังทำงานได้เร็วขึ้นมากด้วยต้นทุนที่ต่ำลง

หัวใจสำคัญของกระบวนการนี้คืออนุภาคนาโนแม่เหล็กที่ล้อมรอบด้วยเปลือกดูดซับที่ยึดกับลิเธียมและโลหะอื่นๆ ที่พบในน้ำซึ่งใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งรวมถึงน้ำในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพที่เรียกว่าน้ำเกลือใต้พิภพหรือน้ำที่ดึงออกมาจากใต้ผิวดินระหว่างการผลิตน้ำมันหรือก๊าซ

ลิเธียมมีอยู่ในน้ำส่วนใหญ่ที่สูบระหว่างการสกัดน้ำมันและก๊าซทั่วสหรัฐอเมริกาและแคนาดา นักวิทยาศาสตร์ของ PNNL คาดการณ์ว่าหากเก็บลิเธียมในน้ำดังกล่าวเพียง 25 เปอร์เซ็นต์ในวันนี้ ก็จะเท่ากับการผลิตทั่วโลกประจำปีในปัจจุบัน การทดสอบกำลังดำเนินอยู่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับ PNNL, Moselle Technologies, Canada Natural Resources Limited และ Conoco Phillips ทีมงานกำลังทดสอบเทคโนโลยีโดย “การทดสอบแบบยืดเวลาด้วยระบบคั่นด้วยแม่เหล็ก ซึ่งเป็นขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรมอย่างเต็มรูปแบบ” PNNL รายงาน

ที่เกี่ยวข้อง : นักวิทยาศาสตร์ที่สแตนฟอร์ดฟื้นฟูแบตเตอรี่ด้วยการนำลิเธียมที่ ‘ตาย’ กลับมามีชีวิตอีกครั้ง

“ด้วยการใช้อนุภาคนาโนแม่เหล็กเพื่อยึดติดกับอนุภาคลิเธียมในสารละลาย เราคาดว่าความเข้มข้นที่ได้จะอยู่ในรูปแบบที่บริสุทธิ์กว่า ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการดำเนินการต่อไป ซึ่งจะทำให้ค่าใช้จ่ายลดลงมากกว่าครึ่งหนึ่ง” ซีอีโอเจอร์รี่กล่าว Mills of Moselle ซึ่งเป็นบริษัทในเท็กซัสที่ได้รับอนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีนี้และวางแผนที่จะนำร่องในหลายพื้นที่

เมื่อเติมอนุภาคเล็กๆ 

ที่เป็นธาตุเหล็กลงไปในน้ำ ลิเธียมจะถูกดึงออกจากน้ำและจับกับพวกมัน จากนั้นด้วยความช่วยเหลือของแม่เหล็ก อนุภาคนาโนสามารถรวบรวมได้ในเวลาเพียงไม่กี่นาทีโดยให้ลิเธียมหยุดนิ่ง ไม่ลอยอยู่ในของเหลวอีกต่อไปและพร้อมสำหรับการสกัดที่ง่ายดาย ( ดูตัวอย่างในวิดีโอด้านล่าง—แบบไม่มีเสียง )

เหนือสิ่งอื่นใด หลังจากที่สกัดลิเธียมแล้ว อนุภาคนาโนที่ชาร์จแล้วจะสามารถนำมาใช้อีกครั้งได้ กระบวนการนี้ยังสามารถใช้ในน้ำทิ้งจากโรงกรองแยกเกลือออกจากน้ำทะเล หรือแม้กระทั่งจากน้ำทะเลโดยตรง

ที่เกี่ยวข้อง : เทคโนโลยีใหม่คือการรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจำนวนมากในแคนาดาและสหรัฐอเมริกา

กระบวนการ PNNL จะทำงานทันที เปรียบเทียบกับวิธีการสกัดลิเธียมทั่วไปที่สูบน้ำบาดาลลงในบ่อระเหยขนาดใหญ่ที่มีราคาแพง ซึ่งใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปีกว่าจะระเหยได้มากพอที่จะเข้าถึงลิเธียม และส่งผลกระทบต่อการจัดการน้ำบาดาลในพื้นที่แห้งแล้งซึ่งมีการใช้งานเป็นหลัก (ส่วนใหญ่ในออสเตรเลีย ชิลี และ จีน).

ตรวจสอบ: แหล่งพลังงานที่สมบูรณ์แบบอยู่ที่นี่แล้ว – ความร้อนใต้พิภพที่ไม่มีที่สิ้นสุดพร้อมสำหรับการปล่อยจากส่วนลึกในโลก

การเพิ่มความร้อนใต้พิภพและอื่น ๆ

หากใช้เทคโนโลยีนี้ในโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ มูลค่าของลิเธียมที่นำกลับมาใช้ใหม่อาจเพิ่มความคุ้มค่าของพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดรูปแบบนี้ ซึ่งใช้น้ำเพื่อดักจับความร้อนที่อยู่ลึกใต้พื้นผิวโลกแล้วแปลงเป็นไฟฟ้าสีเขียว

นอกจาก Moselle แล้ว พวกเขายังร่วมมือกับพันธมิตรทางการค้ารายอื่นๆ เพื่อประเมินการใช้เทคโนโลยีสำหรับทรัพยากรลิเธียมในเนวาดาและแคนาดา

ในที่สุด นักวิจัยจาก PNNL ก็ได้ปรับแต่งเปลือกของอนุภาคนาโนเพื่อกำหนดเป้าหมายองค์ประกอบและแร่ธาตุที่มีคุณค่าทางการค้าอื่นๆ ที่ใช้ในเทคโนโลยีด้านพลังงาน อุปกรณ์สร้างภาพทางการแพทย์ และอื่นๆ โดยจับตาดูการใช้งานชุดต่างๆ กันในที่สุด

Credit : เว็บตรงฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ