Megugrott a kereslet a világban a lítium iránt, elsősorban az elektromos autókban, okostelefonokban, energiatárolókban alkalmazott lítium-ion akkumulátorok miatt. És bár ez az alkálifém sok helyen megtalálható, többek között Európa egyes régióiban is, kőzetekbe van zárva, ami megnehezíti a kinyerését. Egy fölöttébb energia- és hulladékigényes folyamatról van szó: a ma alkalmazott technológiák során a lítiumtartalmú kőzetet több mint 1000 Celsius-fokon kiégetik, majd különféle vegyi eljárásokkal kiválasztják belőle a hasznos anyagot. A folyamat rengeteg energiát emészt fel, miközben a kőzet nagy része hulladékként végzi. Ez az egyik oka egyébként annak, hogy a világ lítiumfinomítását ma döntően Kína uralja, még akkor is, ha a nyersanyag jelentős része máshonnan érkezik. Nem véletlen, hogy a lítium körüli geopolitikai verseny egyre élesebb.
A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) szakemberei és más amerikai intézmények kutatói nemrégiben viszont egy minden eddiginél egyszerűbb és energiahatékonyabb módszerről számoltak be, amelyhez az ötletet tulajdonképpen egy egykori fürdőszoba-felújítás adta. A MIT egyik professzora akkoriban egy olyan anyagot keresett, amellyel átlátszatlanná teheti az üvegtéglákat, és egy barkácsáruházban rá is talált egy ammónium-fluorid tartalmú üvegmarató krémre. Ez a vegyület képes megtámadni a szilícium-dioxidot, azaz azt az anyagot, amelyik az üveg és számos kőzet jelentős részét alkotja.
Sok évvel később, miközben a professzor azon ötletelt, hogyan lehetne kémiailag lebontani a leggyakoribb lítiumtartalmú ásványt, a spodument, visszagondolt arra a marató krémre, miután spodumen, az üveghez hasonlóan, főként szilícium-dioxidból áll. Az emlék egy érdekes gondolathoz vezetett: mi volna, ha nem a lítiumot próbálnák először kiszabadítani a kőzetből, hanem a szilíciumot oldanák fel?
https://hvg.hu/tudomany/20240419_bolondok-aranya-pirit-litium-kibanyaszasa
A kutatók víz és ammónium-fluorid keverékével próbálkoztak, mivel ez az oldat már szobahőmérsékleten képes lebontani a spodumen szerkezetét, vagyis nincsen szükség extrém hőmérsékletre. A folyamattal nemcsak az akkumulátorgyártáshoz alkalmas lítiumsókat lehet kinyerni, hanem az ásvány más összetevőit is hasznosíthatják. Az alumíniumból kohászati minőségű alumínium-oxid készülhet, a szilícium pedig cementipari alapanyagként használható fel. Ráadásul az ásványok kinyerése után az oldószer és a reagens visszanyerhető és újra felhasználható, így a hulladékszint megközelíti a nullát.
A kutatók becslése szerint e zártláncú eljárás fele annyiba kerülhet, mint a hagyományos lítium keménykőzet-kitermelés, és a költségeket tekintve versenyképessé teheti a lítium sós vízből történő kinyerésével, ez utóbbi negatív környezeti hatásai nélkül.
A laboratóriumi tesztek során 17 különböző eredetű spodumen mintán próbálták ki sikeresen az új eljárást, bemutatva a széles körű alkalmazhatóságot a világ különböző kőzeteiben. Minden ígéretessége ellenére az ilyen áttörések valódi értéke csak akkor derül ki, amikor ipari méretekben, gazdaságosan és környezetvédelmi szempontból is fenntartható módon működnek. Éppen ezért a MIT kutatói létrehozták a Rock Zero nevű startupot, amely jelenleg az ipari méretű skálázáson dolgozik.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
(Cikkünk nyitóképén: Lítiumbánya a chilei Atacama-sivatagban. LUCAS AGUAYO ARAOS / ANADOLU AGENCY / ANADOLU VIA AFP)
