锂的需求正在激增:如何使采矿更可持续
从南美盐滩回收锂盐。图片来源:Martin Bernetti/AFP via Getty 随着越来越多的人寻求电动车和储存可再生能源的电池,锂的需求——这种大多数可充电电池核心的金属——正在加剧。但锂的采矿对环境有重大影响。一系列创新技术可能会使其提取更加可持续。根据国际能源署的数据,电动车去年占全球汽车销量的四分之一以上。该机构预测,到2035年,用于电动车的锂需求可能达到约665千吨。然而,计划中的和现有的采矿项目将仅生产约450千吨,如果生产能力不提高,将会留下一个相当大的缺口。蒙纳士大学的化学和生物工程师李志高表示,锂电池在可再生电力的储能能力上的需求将进一步加大对锂生产的压力。预计约25%的锂将来自智利和阿根廷的某些地区。在这里,生产商从地下含锂水层中抽取天然富锂的盐水,泵入大型蒸发池。在数月或数年的时间里,阳光和风将盐水浓缩,直到可以回收富锂盐。科学家表示,这一过程有效但效率低下。盐水中含有许多溶解的盐,每种盐的溶解度各不相同。随着水分蒸发,最不溶的盐最先结晶,而锂盐是最后几种分离的盐之一。蒸发池中可能最多留下50%的锂,并且通常需要额外的淡水来净化剩余的金属。澳大利亚墨尔本蒙纳士大学的王焕亭表示:“现有工艺的关键限制在于淡水,而且这个过程也很缓慢。”由于盐水矿床通常存在于干旱或半干旱地区,而那里淡水已经稀缺,因此水资源的使用尤其令人担忧,内华达大学的冶金工程研究者Ehsan Vahidi表示。研究人员表示,盐水采矿对当地土著社区有影响,并且会破坏湿地生态系统。绿色替代方案 直接锂提取是一种替代方法,研究团队和公司正在探索。该系统使用膜、溶剂和电化学过程选择性地去除盐水中的锂离子。王教授的团队正在开发的一种可能策略是,从盐水中蒸发出盐形成固体盐混合物,然后使用丙酮和乙醇选择性溶解锂盐,而保留大多数其他化合物。在上个月发表的一项实验室研究中,他们报告称该过程回收了约95%的锂。研究人员表示,与传统方法相比,这种方法显著减少了淡水的使用。此外,该方法可以与太阳能系统结合,捕集并浓缩蒸发的水,从而实现水的回收,而不是损失到大气中。溶剂也可以回收和再利用。王教授表示,该技术最终可以用于回收工业废水和采矿废物中存在的锂,这些锂通常会被浪费。墨尔本RMIT大学的材料科学家Peter Sherrell表示,这种方法与现有方法相比具有几个优点,例如高比例的锂回收以及溶剂可以回收和再利用。但他说,行业是否会投资于这种技术以便在现实世界中使用还有待观察。
本站免费、广告极少。如果觉得有帮助,可以请我们喝杯咖啡 —— 任何金额都对持续运营有实际帮助。
☕请我喝杯咖啡