Новини науки

Специальные наночастицы позволяют легко и быстро извлекать ценный металл из промышленных стоков при помощи магнитов.

Сотрудники Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США тестируют новый метод добычи лития из воды. Подробности исследования раскрыли на сайте научного учреждения.

Американские исследователи решили использовать магнитные наночастицы на основе железа, окруженные адсорбирующей оболочкой, которая фиксируется на металлах, которые попадают в воду в результате различных промышленных процессов. Как только железные элементы попадают в жидкость, то притягивают к себе кусочки лития и связываются с ними, после чего "улов" вытаскивают при помощи магнитного сепаратора. После извлечения наночастицы можно перезарядить и использовать снова.

Литий является важным компонентом литий-ионных аккумуляторов, которые питают различных устройств от смартфонов для автомобилей, а также многих электронных и энергетических технологий. По прогнозам, к 2028 году мировой рынок лития достигнет $8,2 млрд, но в США этого металла добывается мало. Новая технология позволит американцам быстрый и дешевый способ добычи, который поможет избежать дефицита и снизить расходы.

По словам ученых, литий содержится в воде на геотермальных электростанциях или в воде, которую поднимают на поверхность во время добычи нефти и газа, поэтому добыча металла может повысить рентабельность производства энергии. Наночастицы также можно запускать в стоки опреснительных установок и даже в морскую воду. Магнитное вылавливание гораздо быстрее традиционных методов добычи, которые предусматривают закачку подземных вод в большие пруды с ее последующим испарением — этот процесс занимает месяцы, если не годы, к тому же происходят в основном в засушливых регионах.

В настоящее время лаборатория запатентовала технологию добычи лития из воды и продолжает развивать технологию в партнерстве с компанией Moselle Technologies, которая получила лицензию и уже планирует испытать ее в нескольких местах. Кроме того, ученые проводят испытания в месторождениях нефти и газа, а также сотрудничают с другими партнерами для оценки коммерческого использования технологии в штате Невада и Канаде.

Еще представители Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории модифицируют оболочку наночастицы, чтобы научиться вылавливать другие дорогостоящие элементы и минералы, используемые в энергетических технологиях, медицинских устройствах визуализации, электронике и многом другом. Вместе с Moselle и Geo40 они пытаются извлечь частицы цезия и сурьмы из рассолов на геотермальной электростанции в Новой Зеландии.

Отметим, что это не первая попытка ученых добывать литий из воды. В прошлом году сотрудники Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия) разработали метод извлечения лития высокой чистоты из морской (соленой) воды.

Ранее СМИ сообщали, что недавнее исследование показало: литий-ионные аккумуляторы могут работать до 100 лет. Компания Tesla разрабатывает новую конструкцию батарей для электромобилей, которая призвана увеличить плотность энергии и уменьшить габариты.

Писали также, что в Японии изобрели литий-воздушную батарею с рекордной плотностью энергии — более 500 Втч/кг. По мнению разработчиков, она значительно увеличит запас хода электротранспорта, уменьшив при этом вес.

До этого американская компания Natron создала мощную батарею из берлинской лазури. Благодаря непривычному материалу натрий-ионный аккумулятор выдерживает 50 000 циклов, а заряжается до 99% всего за 8 минут.