Această membrană este fabricată dintr-un tip de argilă abundentă, vermiculita, care costă aproximativ 350 de dolari pe tonă.
Filtrează ionii de litiu cu precizie atomică, eliminând magneziul, sodiul și alte elemente comune din apa sărată.
Nu este nevoie să se deschidă mine la suprafața terestră sau să se foreze fundul oceanului. Următoarea febră a litiului s-ar putea să nu necesite dinamită sau excavatoare. Mai degrabă, ceva mai simplu: o membrană mai subțire decât un fir de păr, concepută pentru a captura prețiosul aur alb care impulsionează noua eră tehnologică în care trăim.
O nouă cale. Un grup de cercetători de la Laboratorul Național Argonne al Departamentului Energiei al SUA (DOE) și de la Universitatea din Chicago au creat o membrană capabilă să extragă litiu din apa sărată cu mare eficiență și la un cost redus.
Ca un fir de păr. Această membrană este fabricată dintr-un tip de argilă abundentă, vermiculita, care costă aproximativ 350 de dolari pe tonă. Dar secretul stă în modul în care a fost manipulată argila: echipa a reușit să exfolieze vermiculita până la straturi bidimensionale, de doar o miliardime de metru, pe care apoi le-a stivuit una peste alta. Între ele au plasat piloni microscopici de oxid de aluminiu, care mențin structura stabilă și funcțională chiar și sub apă.
Cum au obținut stabilitatea? În acest moment trebuie să devenim puțin mai tehnici. Cercetătorii au infuzat membrana cu cationi de sodiu, ceea ce a schimbat sarcina sa superficială de la neutră la pozitivă. În această stare, membrana respinge mai puternic ionii de magneziu (cu sarcină +2) decât cei de litiu (cu sarcină +1), ceea ce permite o filtrare mult mai precisă.
În plus, adăugarea de sodiu suplimentar îngustează porii materialului, ceea ce favorizează și mai mult captarea litiului și permite trecerea doar a ionilor mai mici, precum sodiul sau potasiul.
O resursă foarte prețioasă. Cine deține litiu știe că domină o parte din geopolitica mondială. Dacă nu, întrebați China, care de la începutul secolului a adoptat o strategie deliberată de investiții pe scară largă în întreaga lanț valoric al mineralelor critice. Rezultatul acestei pariuri este că, în prezent, China este principalul rafinator mondial al 19 din cele 20 de minerale strategice evaluate de Agenția Internațională pentru Energie (IEA).
Cu toate acestea, modul de extracție rămâne foarte costisitor, lent, poluant și instabil din punct de vedere geopolitic. În prezent, producția este în mâinile câtorva țări, ceea ce destabilizează lanțul global de aprovizionare. Și deși apa de mare și saramurile subterane conțin rezerve vaste de litiu, extracția acestuia a fost până acum o misiune imposibilă: prea costisitoare, prea ineficientă. Până acum.
Ideea este nouă, dar nu atât de nouă. China este întotdeauna în frunte, asta este de necontestat. Gigantul asiatic a venit și el cu ideea de a extrage litiu din mare, dar cu o abordare complet diferită: un dispozitiv plutitor care utilizează energia solară pentru a propulsa extracția. Sistemul, dezvoltat de Universitatea din Nanjing și cunoscut sub numele de STLES, generează presiune prin evaporare solară pentru a face ionii de litiu să treacă printr-o membrană cu nanoparticule.
Ambele proiecte au un obiectiv comun – accesarea litiului dizolvat în apă fără a recurge la mineritul tradițional –, dar diferă în ceea ce privește tehnologia: unul utilizează filtrarea selectivă cu încărcare ionică, iar celălalt, transpirația solară ca forță motrice. Împreună, ele arată că viitorul litiului ar putea să nu se afle în subteran, ci să plutească la suprafața mării, impulsionat de știința de vârf.
Visând la succes. Dacă ajunge la scară industrială, această tehnologie ar putea transforma radical accesul global la litiu. Țările fără mine, dar cu coastă, saramuri subterane sau chiar ape reziduale ar putea deveni noi actori pe piață.
În plus, tehnologia nu este valabilă doar pentru litiu. Potrivit echipei, același principiu ar putea fi utilizat pentru recuperarea altor minerale cheie, precum nichel, cobalt și pământuri rare, sau chiar pentru purificarea apei potabile prin eliminarea contaminanților.
