Cualquiera que use un teléfono celular, computadora portátil o vehículo eléctrico depende del litio. El elemento tiene una gran demanda. Y aunque el suministro de litio en todo el mundo es abundante, acceder a él y extraerlo sigue siendo un proceso desafiante e ineficiente.
Un equipo interdisciplinario de ingenieros y científicos está desarrollando una forma de extraer litio del agua contaminada. Una nueva investigación, publicada esta semana en Proceedings of the National Academies of Sciences, podría simplificar el proceso de extracción de litio de las salmueras acuosas, crear potencialmente un suministro mucho mayor y reducir los costos del elemento para baterías para alimentar vehículos eléctricos, productos electrónicos y una amplia gama. de otros dispositivos. Actualmente, el litio se obtiene más comúnmente de las salmueras en América del Sur mediante la evaporación solar, un proceso costoso que puede llevar años y pierde gran parte del litio en el camino.
El equipo de investigación de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de California en Santa Bárbara diseñó membranas para la separación precisa del litio sobre otros iones, como el sodio, mejorando significativamente la eficiencia de recolección del codiciado elemento.
[Mira aquí lo último de Frecuencia Austral y síguenos en YouTube]
“Los hallazgos del estudio tienen implicaciones significativas para abordar las principales limitaciones de recursos para el litio, con el potencial de extraerlo también del agua generada en la producción de petróleo y gas para baterías”, dijo Benny Freeman, profesor del Departamento de Ingeniería Química de McKetta en UT Austin. y coautor del artículo.
Más allá de las salmueras, las aguas residuales generadas en la producción de petróleo y gas también contienen litio, pero siguen sin explotarse en la actualidad. Solo una semana de agua proveniente de la fracturación hidráulica en Eagle Ford Shale de Texas tiene el potencial de producir suficiente litio para 300 baterías de vehículos eléctricos o 1.7 millones de teléfonos inteligentes, dijeron los investigadores. Este ejemplo muestra la escala de oportunidades para que esta nueva técnica aumente enormemente el suministro de litio y reduzca los costos de los dispositivos que dependen de él.
En el corazón del descubrimiento se encuentra una nueva membrana de polímero que los investigadores crearon utilizando éteres corona, que son ligandos con una funcionalidad química específica para unir ciertos iones. Los éteres de corona no se habían aplicado ni estudiado anteriormente como parte integral de las membranas de tratamiento de agua, pero pueden apuntar a moléculas específicas en el agua, un ingrediente clave para la extracción de litio.
En la mayoría de los polímeros, el sodio viaja a través de las membranas más rápido que el litio. Sin embargo, en estos nuevos materiales , el litio viaja más rápido que el sodio, que es un contaminante común en las salmueras que contienen litio. A través del modelado por computadora, el equipo descubrió por qué estaba sucediendo esto. Los iones de sodio se unen a los éteres de la corona, ralentizándolos, mientras que los iones de litio permanecen sueltos, lo que les permite moverse más rápidamente a través del polímero.
Los hallazgos representan una nueva frontera en la ciencia de las membranas que requirió una colaboración más allá de las universidades en áreas como la síntesis de polímeros, la caracterización de membranas y la simulación de modelos. La investigación fue apoyada como parte del Center for Materials for Water and Energy Systems, un Energy Frontier Research Center en UT Austin financiado por el Departamento de Energía de EE. UU.
Los autores principales del artículo son Samuel J. Warnock del Departamento de Materiales de UCSB y Rahul Sujanani y Everett S. Zofchak del Departamento de Ingeniería Química de McKetta en UT Austin. Otros colaboradores son, de UT Austin, los profesores Venkat Ganesan y Freeman y los investigadores Theodore J. Dilenschneider; y de UCSB, el profesor asistente de ingeniería química Chris Bates, el profesor de química Mahdi Abu-Omar y los investigadores Kalin G. Hanson, Shou Zhao y Sanjoy Mukherjee.
Por| Equipo prensa RDS. Foto C.P.
1 comentario en “Una nueva forma de extraer litio del agua podría aumentar el suministro y la eficiencia”