С оглядкой на возможное взрывное развитие электротранспорта кажется очевидным, что дальше потребление лития будет только возрастать. Поскольку запасы этого вещества на Земле ограничены, представляется разумным повышать эффективность его добычи, что полностью разделяют исследователи и добывающие компании.
В свежем номере издания Nature Materials международная группа исследователей представила результаты изысканий, которые обещают повысить эффективность извлечения лития из сырья с 30 % до 90 %. Речь идёт о добыче лития из солевых озёр в Чили, Аргентине, Боливии и в некоторых местах в США.
Традиционно техпроцесс добычи лития из солевых растворов представляет собой каскад запруд. Под воздействием солнца вода в запрудах испаряется, и концентрация литиевых солей в водоёмах возрастает до тех пор, пока не выпадает осадок, с которым потом можно работать на перерабатывающих предприятиях. На подготовку сырья этим способом уходит до полутора лет. Не будет преувеличением сказать, что в этом нет эффективности.
Чтобы добыть ионы лития из солевых растворов в течение считанных часов исследователи из Национального научного института Австралии CSIRO, Университета Монаш, Мельбурнского университета и Университета Техаса в Остине разработали синтетическую мембрану ионного канала. Идея подсмотрена у природы в виде так называемой «ионной селективности» живых клеток, когда определённые механизмы позволяют пропускать необходимые клетке ионы сквозь клеточную мембрану.
Воспроизвести ионную избирательность клеточной мембраны учёные смогли с использованием металл-органических каркасных структур (metal-organic frameworks, MOF). Это решётчатая структура с порами от нескольких нанометров. В зависимости от материалов в структуре MOF и используемых органических соединений решётку можно настроить на фильтрацию строго заданных ионов, в частности, ионов лития. Пористый материал настраивается как на размер элементов, так и на химический состав фильтруемого элемента.
Заявку на патент синтетического фильтра на основе MOF в 2019 году подала компания Energy Exploration Technologies, Inc. (EnergyX). Утверждается, что компания получила эксклюзивную лицензию на коммерциализацию технологии. Новая технология не только ускорит и увеличит добычу лития, но также обещает примерно в два раза сократить затраты на переработку этого вещества.
