سولارابيك، الولايات المتحدة الأمريكية- 3 مارس 2025: نجح باحثون في جامعة رايس الأمريكية في تطوير تقنية لاستخلاص الليثيوم، المعدن الحيوي في صناعة بطاريات السيارات الكهربائية. تعتمد هذه التقنية الجديدة على إعادة استخدام الكهرليتات الصلبة (SSEs)، وتُبشّر بفتح آفاق واسعة نحو إنتاج بطاريات أكثر استدامة وكفاءة. كما تُعالج العديد من التحديات التي تواجه طرق استخلاص الليثيوم التقليدية.
إعادة استخدام الكهرليتات الصلبة: مفتاح الاستخلاص الفعال
بدلاً من الطرق التقليدية التي تعتمد على أحواض التبخير والتنقية الكيميائية، والتي تُعرف بتأثيرها السلبي على البيئة، استخدم الباحثون في جامعة رايس الكهرليتات الصلبة كأغشية لاستخلاص الليثيوم من المحاليل المائية. وتتميز هذه الكهرليتات ببنيتها الفريدة التي تسمح بانتقال أيونات الليثيوم بسرعة وكفاءة، مع حجب الأيونات الأخرى مثل المغنيزيوم والصوديوم، بالإضافة إلى جزيئات الماء. كما أنها تُعدّ أكثر استدامة من الناحية البيئية.
التغلب على تحديات الاستخلاص التقليدي
تُعاني طرق استخلاص الليثيوم التقليدية من صعوبة فصل الليثيوم عن الأيونات الأخرى المشابهة، بالإضافة إلى اعتمادها على عمليات كيميائية مكلفة وضارة بالبيئة. في حين أن التقنية الجديدة تعتمد على آلية “القفز” اللامائية داخل شبكة بلورية لنقل أيونات الليثيوم، مما يسمح بفصلها عن الأيونات الأخرى والماء بكفاءة عالية. وبالإضافة إلى ذلك، تُظهر النتائج التجريبية أن غشاء الكهرليت الصلب يُحقق انتقائية شبه مثالية لليثيوم، حتى في وجود تركيزات عالية من الأيونات المتنافسة.
تطبيقات واعدة تُبشّر بمستقبل مستدام
من ناحية أخرى، يُتوقع أن تُساهم هذه التقنية الجديدة في توفير إمدادات مستقرة من الليثيوم، وهو أمر بالغ الأهمية لدعم النمو المتسارع في سوق السيارات الكهربائية. كما أنها تُمهد الطريق نحو تطوير عمليات استخلاص أكثر استدامة، تُقلل من الاعتماد على أحواض التبخير الكبيرة والعمليات الكيميائية المُكلفة. ويؤكد الباحثون على إمكانية دمج هذه التقنية في أنظمة التحليل الكهربائي، مما يسمح باستخلاص الليثيوم مباشرة من مجموعة متنوعة من المصادر المائية.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: rice university
