歐洲正通過開發上游鋰開采技術,緩解儲能不斷推進面臨的材料壓力。
近日,德國巴登-符騰堡能源公司(EnBW)和卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的研究人員,用鋰錳氧化物研發出一種鋰離子篩,可通過地熱裝置從水域深處吸附熱水中的鋰離子。
據KIT研究人員檢測,歐洲上部萊茵河地塹和北德盆地均可使用鋰離子篩,因為在這些區域數公里深處的熱水中,鋰離子濃度分別達到200毫克/升和240毫克/升。
“根據地質屬性勘察,每升地熱鹵水中平均含有0.1-500毫克鋰。”KIT應用材料-儲能系統研究所(IAM-ESS)負責人Helmut Ehrenberg教授表示,“然而從地熱鹵水中提取鋰是一個重大挑戰,因為其他許多離子將與鋰離子競爭。”
為了使鋰離子篩更具有精確性,需要使用合適的吸附劑,其不僅要具有鋰選擇性,而且在生產、使用和處理時還有具有環保性。此外,也需要通過合適的解吸溶液,將鋰離子從吸附劑中再次釋放出來。
IAM-ESS和EnBW的研究團隊,對吸附鋰的各種解吸溶液進行了測試,通過吸附深處熱水中的鋰離子,使其在多孔固體表面積聚。結果表明,乙酸在鋰的提取和保存方面效果最好;而在解吸溶液方面,醋酸解吸溶液,則使鋰離子篩被競爭離子大量吸附。
但IAM-ESS和EnBW的研究團隊并不滿意,認為鋰離子篩還有進一步的開發空間,至少要使其更易操作,并在使用過程中不影響吸附能力,才能走出實驗室規模,擴大到試點階段。