أخبار ar.wedoany.com، طور فريق بحثي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وغيره من المؤسسات عملية منخفضة الحرارة لاستخراج أملاح الليثيوم بجودة البطاريات من معدن الإسبودومين، وهو أكثر معادن الليثيوم شيوعًا، مع استرداد منتجات ثانوية مثل أكسيد الألومنيوم وثاني أكسيد السيليكون. ويقدر الباحثون أن تكلفة هذه العملية المغلقة تبلغ نصف تكلفة استخراج الليثيوم التقليدي من الصخور الصلبة، ويمكنها منافسة استخراج الليثيوم من المحاليل الملحية. وقد نُشرت الورقة البحثية ذات الصلة في مجلة "ساينس"، ويعمل الفريق البحثي على تسويق هذه التكنولوجيا من خلال شركة Rock Zero، وهي شركة منبثقة عن MIT.
يتزايد الطلب العالمي على الليثيوم بسرعة بسبب انتشار بطاريات الليثيوم أيون. ورغم أن الولايات المتحدة وأوروبا وأستراليا تمتلك موارد وفيرة من الليثيوم، إلا أن الصين تهيمن على تكرير الليثيوم عالميًا. ويواجه استخراج الليثيوم من الصخور الصلبة مشكلات ارتفاع استهلاك الطاقة وكثرة النفايات، حيث يتطلب تسخين الصخور إلى أكثر من 1000 درجة مئوية وإجراء ترشيح كيميائي، مع التخلص من البقايا، مما يجعل التكلفة أعلى بكثير من استخراج الليثيوم من المحاليل الملحية، الذي يعاني بدوره من عيوب بيئية كبيرة.
قاد الفريق البروفيسور Yet-Ming Chiang من قسم علوم وهندسة المواد في MIT، واستخدم مزيجًا من فلوريد الأمونيوم والماء في درجة حرارة الغرفة لإذابة ثاني أكسيد السيليكون في الإسبودومين أولاً، مما يعكس العملية التقليدية التي تذيب العناصر النشطة أولاً وتترك ثاني أكسيد السيليكون. بعد ذلك، قام الباحثون بفصل أملاح الليثيوم مثل فلوريد الليثيوم وهيدروكسيد الليثيوم وكربونات الليثيوم بالتتابع من المحلول، واستخلاص مكونات الألومنيوم عبر تقنية الفصل بدرجات حرارة عالية، وثاني أكسيد السيليكون عبر الترسيب. ويمكن إعادة استخدام المذيبات والكواشف بشكل متكرر، دون إنتاج نفايات تقريبًا.
نجح الباحثون في معالجة 17 مصدرًا مختلفًا من الإسبودومين من جميع أنحاء العالم، مما يؤكد قابلية التطبيق الواسعة لهذه العملية. وقام الفريق بتقييم الجدوى التجارية لهذا النظام، بما في ذلك تكاليف الكواشف والطاقة والمعدات، ورأى أنه يمكن أن يحقق تأثيرًا كبيرًا. وأشار Chiang إلى أن هذه الطريقة هي واحدة من أقل المسارات استهلاكًا للطاقة وأقلها تكلفة لاستخراج الليثيوم من الصخور الصلبة، ومن المتوقع أن تسرع عملية التحول في مجال الطاقة عبر بطاريات الليثيوم.
شارك في إنجاز هذا البحث كل من Camden Hunt، المدير السابق لمشروع مركز الكهربة الصناعية وإزالة الكربون في MIT، وزميل ما بعد الدكتوراه Benjamin Mowbray، وطالبة الدكتوراه Kalyn Fuelling، والطالبة Jacqueline Prawira، وKhashayar Jafari، الباحث السابق في شركة Sublime Systems، وYet-Ming Chiang. وتقع الشركة المنبثقة Rock Zero حاليًا في The Engine، وتعمل على توسيع نطاق النظام.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
