Redazione AvvisatoreRicercatori dell’Università di Princeton hanno sviluppato una nuova tecnica per l’estrazione del litio che utilizza fibre porose, riducendo significativamente il tempo e lo spazio necessari per la produzione. Questo metodo ecologico, che separa il litio dal sodio attraverso l’evaporazione e l’azione capillare, potrebbe rivoluzionare l’industria delle batterie.
Il litio è un elemento essenziale nelle batterie dei veicoli elettrici e nei sistemi di accumulo energetico, ma la sua produzione comporta notevoli implicazioni ambientali. L’estrazione del litio dalle acque salate richiede ampie superfici di terreno e molto tempo, con grandi operazioni che si estendono su decine di chilometri quadrati e che spesso richiedono oltre un anno per iniziare la produzione.
I ricercatori di Princeton hanno sviluppato una tecnica di estrazione che riduce la quantità di terreno e il tempo necessari per la produzione di litio. Secondo i ricercatori, il loro sistema può migliorare la produzione nelle strutture di litio esistenti e sfruttare fonti precedentemente considerate troppo piccole o diluite per essere utili.
Il nucleo della tecnica è un insieme di fibre porose avvolte in fili, che i ricercatori hanno progettato per avere un nucleo idrofilo e una superficie idrofoba. Quando le estremità vengono immerse in una soluzione di acqua salata, l’acqua sale lungo i fili attraverso l’azione capillare, lo stesso processo che gli alberi utilizzano per trasportare l’acqua dalle radici alle foglie.
L’acqua evapora rapidamente dalla superficie di ogni filo, lasciando dietro di sé ioni di sale come sodio e litio. Man mano che l’acqua continua ad evaporare, i sali diventano sempre più concentrati e alla fine formano cristalli di cloruro di sodio e cloruro di litio sui fili, permettendo una facile raccolta.
Oltre a concentrare i sali, la tecnica fa sì che il litio e il sodio cristallizzino in luoghi distinti lungo il filo a causa delle loro diverse proprietà fisiche. Il sodio, con bassa solubilità, cristallizza nella parte inferiore del filo, mentre i sali di litio altamente solubili cristallizzano vicino alla cima. La separazione naturale ha permesso al team di raccogliere litio e sodio individualmente, un’impresa che normalmente richiede l’uso di ulteriori sostanze chimiche.
Il processo è ecologico e risparmioso, non richiede l’uso di ulteriori sostanze chimiche e risparmia molta acqua rispetto ai tradizionali metodi di evaporazione.
L’estrazione tradizionale della salamoia comporta la costruzione di una serie di enormi bacini di evaporazione per concentrare il litio da salares, laghi salati o falde acquifere. Il processo può richiedere da diversi mesi a qualche anno. La tecnica del filo è molto più compatta e può iniziare a produrre litio molto più rapidamente. Sebbene sia necessario un ulteriore lavoro per portare la tecnologia dal laboratorio a una scala industriale, si stima che possa ridurre la quantità di terreno necessaria di oltre il 90% rispetto alle operazioni attuali e accelerare il processo di evaporazione di oltre 20 volte rispetto ai tradizionali bacini di evaporazione, potenzialmente producendo raccolti iniziali di litio in meno di un mese.
Operazioni compatte, a basso costo e rapide potrebbero ampliare l’accesso a nuove fonti di litio, come pozzi di petrolio e gas in disuso e salamoie geotermiche. I ricercatori stanno anche indagando se la tecnologia permetterebbe l’estrazione del litio dall’acqua di mare.
Il team di ricerca sta già sviluppando una seconda generazione della tecnica che permetterà una maggiore efficienza, un maggiore throughput e un maggiore controllo del processo di cristallizzazione. Inoltre, stanno lanciando una startup, PureLi Inc., per affinare la tecnologia e portarla sul mercato. Con ulteriori miglioramenti, questa tecnica potrebbe avere un impatto significativo nel settore dell’estrazione del litio.
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