Des ingénieurs développent une méthode révolutionnaire pour extraire plus de 99% du lithium en quelques minutes : 'Il alimente les technologies qui définissent nos vies modernes'

Engineers develop next-gen method to extract over 99% of vital metal in minutes: '[It] powers the technologies that define our modern lives'

Des ingénieurs développent une méthode révolutionnaire pour extraire plus de 99% du lithium en quelques minutes : 'Il alimente les technologies qui définissent nos vies modernes'

Les batteries au lithium alimentent une grande partie de notre ingénierie moderne, notamment les smartphones, les véhicules électriques, les pacemakers et les avions industriels. Malheureusement, le processus d'extraction du lithium de la Terre peut s'avérer coûteux, difficile et néfaste pour l'environnement. C'est pourquoi des chercheurs de l'Université Penn State ont récemment mis au point une nouvelle technique d'extraction du lithium à haut rendement, avec une consommation réduite d'eau et d'énergie. Publiée dans le Chemical Engineering Journal, l'étude détaille le processus de combinaison des minéraux contenant du lithium avec de l'hydroxyde de sodium pour produire du silicate de lithium-sodium, un composé qui libère beaucoup plus facilement le lithium lorsqu'il est mélangé à de l'eau. 'Avec une consommation d'énergie bien moindre et moins de produits chimiques agressifs que les méthodes traditionnelles, cette approche sans acide peut extraire plus de 99% du lithium disponible dans une roche en quelques minutes, contre plusieurs heures pour les méthodes conventionnelles qui n'en extraient que 96%', a écrit Tech Xplore. L'équipe a privilégié la responsabilité environnementale et financière. Comme cette nouvelle méthode nécessite un chauffage minimal, elle réduit considérablement la consommation d'énergie basée sur les combustibles utilisés dans l'extraction du lithium. Les méthodes traditionnelles d'extraction du lithium impliquent soit des quantités massives d'énergie pour chauffer les minéraux contenant du lithium, soit des quantités massives d'eau pour évaporer la saumure riche en lithium. À long terme, ces deux méthodes ne sont pas durables, surtout que nous dépendons de plus en plus des batteries au lithium au quotidien. Selon le MIT, le processus d'extraction d'une tonne métrique de lithium libère 15 tonnes métriques de dioxyde de carbone. Comme la pollution au carbone est le principal contributeur à la hausse des températures de notre planète, entraînant une intensification des événements météorologiques extrêmes, des problèmes de sécurité alimentaire et sanitaire, et d'autres complications, trouver des moyens de minimiser notre contribution au réchauffement climatique est essentiel pour préserver notre avenir global. 'Le lithium alimente les technologies qui définissent nos vies modernes... mais son extraction doit également être financièrement responsable', a expliqué le chercheur principal Mohammad Rezaee, selon Tech Xplore. 'Nos recherches montrent que nous pouvons extraire le lithium, ainsi que d'autres minéraux critiques, plus efficacement tout en réduisant considérablement l'utilisation d'énergie, les émissions de gaz à effet de serre et les déchets difficiles à gérer ou à éliminer.' La découverte des chercheurs a récemment été acceptée pour des droits de brevet, selon Tech Xplore, et l'équipe travaille encore sur l'évolutivité, c'est-à-dire l'extension du processus à d'autres matériaux que le lithium et l'application de ses résultats à plus grande échelle.

Kỹ sư phát triển phương pháp thế hệ mới chiết xuất hơn 99% kim loại quan trọng chỉ trong vài phút: '[Nó] cung cấp năng lượng cho các công nghệ định hình cuộc sống hiện đại'

Pin lithium cung cấp năng lượng cho phần lớn ngành kỹ thuật hiện đại, bao gồm điện thoại thông minh, xe điện, máy tạo nhịp tim và máy bay công nghiệp. Tuy nhiên, quá trình khai thác lithium từ Trái đất có thể tốn kém, khó khăn và gây hại cho môi trường. Do đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Penn State gần đây đã phát triển một kỹ thuật mới để chiết xuất lithium hiệu suất cao với mức tiêu thụ nước và năng lượng giảm. Được công bố trên Tạp chí Kỹ thuật Hóa học, nghiên cứu chi tiết quy trình kết hợp khoáng chất chứa lithium với natri hydroxit để tạo ra lithium natri silicat, một hợp chất giải phóng lithium dễ dàng hơn nhiều khi trộn với nước. 'Với mức tiêu thụ năng lượng ít hơn nhiều và ít hóa chất độc hại hơn so với các phương pháp truyền thống, phương pháp không sử dụng axit này có thể chiết xuất hơn 99% lượng lithium có sẵn trong đá chỉ trong vài phút, so với hàng giờ của phương pháp thông thường chỉ thu được khoảng 96%', Tech Xplore viết. Nhóm nghiên cứu ưu tiên trách nhiệm môi trường và tài chính. Vì phương pháp mới này chỉ cần gia nhiệt tối thiểu, nó giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng từ nhiên liệu trong khai thác lithium. Các phương pháp khai thác lithium truyền thống đòi hỏi lượng lớn năng lượng để đun nóng khoáng chất chứa lithium hoặc lượng lớn nước để bốc hơi nước muối giàu lithium. Về lâu dài, cả hai phương pháp đều không bền vững, đặc biệt khi chúng ta ngày càng phụ thuộc vào pin lithium trong cuộc sống hàng ngày. Theo MIT, quá trình khai thác một tấn lithium thải ra 15 tấn carbon dioxide. Vì ô nhiễm carbon là nguyên nhân chính dẫn đến sự nóng lên toàn cầu, gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan, mất an ninh lương thực và sức khỏe, cùng các vấn đề khác, việc tìm cách giảm thiểu tác động gây ấm lên Trái đất là chìa khóa để bảo vệ tương lai toàn cầu. 'Lithium cung cấp năng lượng cho các công nghệ định hình cuộc sống hiện đại... nhưng việc khai thác nó cũng phải có trách nhiệm về mặt tài chính', trưởng nhóm nghiên cứu Mohammad Rezaee giải thích, theo Tech Xplore. 'Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy chúng ta có thể chiết xuất lithium và các khoáng chất quan trọng khác hiệu quả hơn, đồng thời giảm đáng kể việc sử dụng năng lượng, khí thải nhà kính và chất thải khó xử lý.' Phát hiện của nhóm nghiên cứu gần đây đã được chấp nhận cấp bằng sáng chế, theo Tech Xplore, và nhóm vẫn đang nghiên cứu khả năng mở rộng - tức là áp dụng quy trình này cho các vật liệu khác ngoài lithium và triển khai trên quy mô lớn hơn.