Een nieuwe techniek om lithium te winnen kan de trage, waterverslindende verdampingsvijvers omzeilen die batterijproductie lang tot een milieuprobleem maakten. Onderzoekers van Columbia Engineering in de Verenigde Staten hebben een methode ontwikkeld die het metaal direct uit zoute ondergrondse pekel haalt met een oplosmiddel dat van gedrag verandert bij temperatuurwisselingen. Het proces werkt zelfs op lithiumbronnen van lage kwaliteit die huidige technologieën niet efficiënt kunnen gebruiken.
Een oplosmiddel dat aan- en uitschakelt met warmte
De methode heet switchable solvent selective extraction, of S3E. Bij kamertemperatuur absorbeert het oplosmiddel lithium en water uit de pekel. Bij verhitting geeft het gezuiverd lithium en water vrij, terwijl het zichzelf regenereert voor hergebruik. Tijdens tests haalde het systeem lithium op met snelheden tot 10 keer hoger dan natrium en 12 keer hoger dan kalium. Het verwijderde ook magnesium, een veelvoorkomende verontreiniging, via een chemische neerslagstap. Het systeem is niet afhankelijk van gespecialiseerde bindingschemicaliën of uitgebreide nabewerking, wat het onderscheidt van veel bestaande directe lithiumwinningstechnieken.
Waarom de huidige lithiumproductie tekortschiet
Ongeveer 40 procent van de wereldwijde lithiumvoorraad komt uit zoute ondergrondse pekel onder woestijngebieden. De meeste producenten gebruiken zonverdamping: ze pompen pekel in enorme buitenvijvers en laten het maanden of zelfs jaren in de zon staan tot genoeg water is verdampt. Deze methode vereist droge klimaten, vlak terrein en grote stukken land, waardoor het alleen praktisch is op bepaalde plekken zoals de Atacama-woestijn in Chili en delen van Nevada. Het verbruikt ook aanzienlijk water in al waterarme regio's. Het Columbia-team publiceerde hun bevindingen in het tijdschrift Joule en merkte op dat zonverdamping alleen niet aan de toekomstige vraag kan voldoen.
De betekenis van dit werk ligt in het potentieel om lithiumreserves aan te boren die huidige methoden niet kunnen bereiken. Door winning sneller en minder afhankelijk van specifieke geografie en klimaat te maken, kan de techniek helpen het aanbod te diversifiëren en de ecologische voetafdruk van batterijproductie te verkleinen. De onderzoekers speculeerden niet over commerciële tijdlijnen of kosten, maar de methode biedt een duidelijk alternatief voor een proces dat lang een van de smerigste geheimen van schone energie is geweest.
