Çok fazla lityum-iyon pil yapıyoruz. Gerçekten çok. O kadar çok ki, tedarik zincirlerinin ekonomisi o kadar verimli ki, biri yarın daha iyi bir pil icat etse bile fiyat konusunda rekabet etmekte zorlanırdı. Peki ya lityum kıtlığı olursa? İşte bu, işleri karıştırabilecek tek şey. Lityum her yerde, ancak çıkarmayı gerçekten karşılayabileceğiniz lityum çoğunlukla Güney Amerika'daki tuzlu sularda bulunuyor. Taşlardan elde etmek pahalı ve enerji yoğun - ta ki şimdiye kadar.

Bugünkü Science dergisinde yayınlanan bir makalede, MIT ve Boston bölgesindeki birkaç şirketten oluşan bir ekip, taşlardan lityum çıkarmak için çok daha az enerji kullanan, başlangıç kimyasallarını yenileyen ve hatta satılabilir yan ürünler üreten yeni bir yöntem geliştirdi. Çünkü sadece lityum almak varken neden alüminyum oksit ve silikon dioksit de almayasınız? Kimyasal açık büfe gibi.

Spodumen - bir lityum-alüminyum silikat ve en bol bulunan lityum cevheri - 'den lityum çıkarmak için mevcut yöntem, kayayı yaklaşık 1.000° C'de kavurmayı ve ardından sülfürik aside daldırmayı içeriyor. Bu, çok fazla atık bırakıyor ve çok fazla enerji kullanıyor. Yeni işlem, suda çözünmüş amonyum florür (NH4F) kullanıyor ve rahat bir 70° C'ye ısıtılıyor. Bu, lityuma flor veren iyonlar oluşturarak lityum florür oluştururken, silikon ve alüminyum ayrı bileşikler oluşturuyor ve bunlar faydalı malzemelere dönüştürülebiliyor.

Alüminyum yolu, alüminyum oksit (alüminyum metal yapımında kullanılır) üretmek ve hidrojen florür ve amonyağı serbest bırakmak için 300° C ve ardından 700° C'ye ısıtmayı içeriyor, bunlar daha sonra orijinal amonyum florürü yeniden oluşturmak üzere yeniden birleştiriliyor. Bu temiz bir kimyasal geri dönüşüm numarası, ancak hidrojen florürün son derece tehlikeli olduğunu belirtmeliyiz. Silikon yolu daha basit: betonu güçlendirebilen silikon dioksit elde etmek için daha fazla amonyak ekleyin. Lityum florür ya doğrudan pil elektroliti yapımında kullanılabilir ya da diğer kullanımlar için lityum okside dönüştürülebilir.

Araştırmacılar hesapları yaptı: eski kavurma yöntemi ton lityum başına 9.000 doların biraz altında maliyetli. Yeni işlemleri? Ton başına yaklaşık 5.000 dolar - ucuz tuzlu su çıkarmayla karşılaştırılabilir. Ve alüminyum ve silikon yan ürünlerini satarsanız, bu 1.000 doların üzerinde düşüyor. Tabii ki, gerçek dünya fiyatları dalgalanıyor ve süreçleri değiştirmek yeni ekipman gerektiriyor. Ama hey, pil yapmayı bırakamayan bir dünyada, seçeneklere sahip olmak güzel. Ayrıca, kimyagerlerin yüzyıllık endüstriyel süreçleri yeniden düşünmelerini izlemek her zaman eğlencelidir.