de.wedoany.com-Bericht: Einem Forschungsteam der Monash University ist ein neues Verfahren zur Gewinnung von Lithium aus festen Salzmischungen patentiert worden. Die Methode ermöglicht eine Lithium-Rückgewinnungsrate von etwa 95 % und bietet eine schnellere und umweltfreundlichere Alternative zur Gewinnung von Lithium aus Salzlaken.
Das für die globale Energiewende benötigte Lithium wird derzeit größtenteils aus Salzlaken gewonnen. Der Standardextraktionsprozess ist jedoch äußerst langsam – die Sole muss bis zu zwei Jahre in riesigen Wüstenbecken verdunsten, und die Rückgewinnungsrate liegt unter der Hälfte des verfügbaren Lithiums. Neuere Verfahren der direkten Lithiumextraktion (Direct Lithium Extraction) verkürzen zwar die Zeit, verbrauchen jedoch in den trockensten Regionen der Welt große Mengen knappen Süßwassers, was erhebliche Umweltkosten verursacht.
Die neue Methode verlagert den Fokus von flüssiger Sole auf die nach dem Trocknen entstehende feste Salzkruste. Nachdem die Sole verdunstet und getrocknet ist, verwenden die Ingenieure gängige Industrielösungsmittel wie Ethanol und Aceton, um die entstandene Salzmischung zu waschen. Da Lithium in diesen organischen Flüssigkeiten eine extrem hohe Löslichkeit aufweist, während andere Begleitsalze nur schwer löslich sind, wirken die Lösungsmittel wie präzise chemische Magnete, die das Lithium von den Verunreinigungen trennen. Dies ermöglicht eine saubere Trennung, die vollständig ohne große Mengen Süßwasser auskommt.
Das Forschungsteam kombinierte die Lösungsmittelwäsche mit einer fortschrittlichen „interfacialen Solarevaporation“-Technologie, wodurch das System vollständig nachhaltig wird. Das System nutzt ausschließlich natürliches Sonnenlicht, fängt die Wärme an der Flüssigkeitsoberfläche ein, beschleunigt den Extraktionsprozess und gewinnt die Lösungsmittel in reiner Form zurück. Dem Team gelang es, über 99 % des Ethanols und Acetons zurückzugewinnen und wiederzuverwerten.
Die Methode kann zudem Verunreinigungen wie Bor und Sulfate entfernen, die üblicherweise an der Lithiummatrix haften und in einer chemisch aufwendigen Raffinationsphase herausgefiltert werden müssen. Das neue Verfahren eliminiert die Schadstoffe bereits im ersten Lösungsmittelwaschschritt auf natürliche Weise und liefert direkt hochreines Lithium, wodurch die Produktion von batteriegeeignetem Material erleichtert wird.
Der Studienautor Dr. Zhikao Li erklärte, dass diese Arbeit zeige, wie mit einfachen organischen Lösungsmitteln Lithium effizient aus komplexen Salzmischungen abgetrennt werden könne, ohne auf Süßwasser oder stark chemisch intensive Verfahren angewiesen zu sein. Das Forschungsteam hat bereits ein Patent für die Technologie angemeldet. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Environmental Science & Technology“ veröffentlicht.
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