ΑρχικήΕπιστήμηΝέα μεμβράνη νιτρίδιου άνθρακα βελτιώνει την εξαγωγή λιθίου από τις αλυκές

Νέα μεμβράνη νιτρίδιου άνθρακα βελτιώνει την εξαγωγή λιθίου από τις αλυκές

Σε μια σημαντική εξέλιξη για τις τεχνολογίες ανάκτησης λιθίου, ερευνητές από το Ινστιτούτο Βιοενέργειας και Βιοτεχνολογίας Τσινγκτάο (QIBEBT) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, μαζί με συνεργάτες, ανέπτυξαν μια κρυσταλλική μεμβράνη νιτρίδιου άνθρακα που θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη βιομηχανία εξαγωγής λιθίου.

Ο καινοτόμος σχεδιασμός, ο οποίος μιμείται τα βιολογικά κανάλια ιόντων, παρουσιάζει αξιοσημείωτη αποδοτικότητα και ανθεκτικότητα στον διαχωρισμό ιόντων λιθίου από ιόντα μαγνησίου σε άλμη αλμυρών λιμνών.

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 14 Ιουνίου στο Science Advances, παρουσιάζει μια «συγχωνευμένη και ομοιογενή» κρυσταλλική μεμβράνη νιτριδίου άνθρακα με βελτιώσεις εμπνευσμένες από βιολογικά προϊόντα που ξεπερνά σημαντικά τις παραδοσιακές μεμβράνες πολυμερών.

Αυτή η καινοτόμος μεμβράνη επιτυγχάνει έναν εντυπωσιακό λόγο επιλεκτικότητας 1.708 για την εξαγωγή εξαιρετικά αραιών ιόντων λιθίου (0,002 M) από πυκνοθαλασσιώδη ιόντα μαγνησίου (1,0 M), γεγονός που είναι κρίσιμο για την αντιμετώπιση της υψηλής περιεκτικότητας σε μαγνήσιο που επικρατεί σε διάφορες πηγές λιθίου.

Ο σχεδιασμός της μεμβράνης είναι εμπνευσμένος από τα ιδιαίτερα εκλεκτικά βιολογικά κανάλια ιόντων της ίδιας της φύσης, τα οποία διακρίνουν αποτελεσματικά τα διαφορετικά ιόντα.. «Η προσέγγιση μας ήταν να μιμηθούμε αυτά τα φυσικά συστήματα, δημιουργώντας μια μεμβράνη με υψηλή επιλεκτικότητα και βελτιωμένη σταθερότητα, τα οποία είναι κρίσιμα για πρακτικές εφαρμογές», δήλωσε ο Zhang Yuanyuan, ένας από τους κύριους ερευνητές της μελέτης από το QIBEBT.

Η εξαιρετική απόδοση της μεμβράνης οφείλεται στη μοναδική της δομή, η οποία συνδυάζει κρυσταλλικές και άμορφες μορφές πολυμερικού νιτρίδιου άνθρακα. Αυτή η δομή δεν παρέχει μόνο την απαραίτητη ομοιομορφία και στενότητα πόρων για να αποκλείσει μεγαλύτερα ενυδατωμένα ιόντα μαγνησίου, αλλά διευκολύνει επίσης την ομαλή μεταφορά ιόντων λιθίου, παρόμοια με τη μεταφορά ιόντων χωρίς εμπόδια που παρατηρείται σε φυσικά κανάλια ιόντων.

«Η διπλή λειτουργικότητα της μεμβράνης μας, ανοίγει νέες δυνατότητες για χρήση πέρα από την εξαγωγή λιθίου», δήλωσε ο Καθηγητής Γκαο Τζουν, ο οποίος είναι επίσης ερευνητής αυτής της μελέτης από το QIBEBT. «Αυτές οι ιδιότητες θα μπορούσαν να συμβάλουν σημαντικά στις προσπάθειες προστασίας του περιβάλλοντος, επιπλέον και της βελτίωσης της αποτελεσματικότητας για την ανάκτηση φυσικών πόρων».

Αυτή η πρόοδος έρχεται σε μια κρίσιμη στιγμή, καθώς η ζήτηση για λίθιο συνεχίζει να αυξάνεται, καθοδηγούμενη σε μεγάλο βαθμό από την αγορά ηλεκτρικών οχημάτων και τον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Οι αποτελεσματικές και βιώσιμες μέθοδοι εξόρυξης είναι απαραίτητες για την ικανοποίηση αυτής της ζήτησης και τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της εξόρυξης λιθίου.

«Οι πρόοδοι που επιτυγχάνονται μέσω αυτής της τεχνολογίας μεμβρανών προσφέρουν νέες δυνατότητες για αποτελεσματική εξαγωγή λιθίου , ένα κρίσιμο στοιχείο στη μετάβαση στην ανανεώσιμη ενέργεια και την ηλεκτρική κινητικότητα», δήλωσε ο καθηγητής Liu Jian, ο οποίος είναι επίσης και αυτός ένας από τους ερευνητές της μελέτης από το QIBEBT.

Στέλιος Θεοδωρίδης
Στέλιος Θεοδωρίδης
Ο ήρωας μου είναι ο γάτος μου ο Τσάρλι και ακροάζομαι μόνο Psychedelic Trance
RELATED ARTICLES

Πρόσφατα άρθρα

Tηλέφωνα έκτακτης ανάγκης

Δίωξη Ηλεκτρονικού Εγκλήματος: 11188
Ελληνική Αστυνομία: 100
Χαμόγελο του Παιδιού: 210 3306140
Πυροσβεστική Υπηρεσία: 199
ΕΚΑΒ 166