Deniz Suyundan Kritik Minerallerin Geri Kazanılması: 50 Bin Yıllık İhtiyacı Karşılayabilir

ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) araştırmacıları, deniz suyunun geleceğin en önemli kritik mineral kaynaklarından biri olabileceğini ortaya koydu. Araştırmacılara göre, dünya deniz suyunun yalnızca binde 1’i (yüzde 0,1’i), tüm minerallerin verimli şekilde geri kazanılabilmesi halinde, insanlığın kritik mineral ihtiyacını 50 bin yıldan uzun süre karşılayabilecek potansiyele sahip. Bu mineraller arasında magnezyum, lityum ve diğer kritik elementler yer alıyor.

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

Üç farklı yöntem tek bir zincirde birleşiyor

Bilim insanları, ekonomik açıdan bugüne kadar verimli olmayan deniz suyundan kritik mineralleri geri kazanmak için üç farklı teknoloji geliştiriyor. İlk teknoloji, deniz suyundan magnezyum hidroksiti mevcut yöntemlere göre çok daha az işlemle elde ediyor. İkinci yöntem, tuzdan arındırma tesislerinden çıkan yoğun salamurayı asit ve baza dönüştürerek kara madenciliğinde metal çıkarmada kullanıyor. Üçüncü yaklaşım ise deniz yosunlarının deniz suyundaki mineralleri dokularında biriktirme yeteneğinden yararlanıyor.

Araştırmacılar şimdiye kadar magnezyum, lityum, nikel, platin grubu metaller ve nadir toprak elementlerini laboratuvar ölçeğinde geri kazanmayı başardı.

Magnezyum en büyük potansiyeli sunuyor

Deniz suyunda birçok kritik mineral bulunsa da bunların büyük bölümü ekonomik üretim için çok düşük yoğunluklarda yer alıyor. Yaklaşık 2,27 milyon litre deniz suyu yalnızca 0,42 kilogram lityum ve 0,00095 kilogram nikel içerirken aynı miktarda 2.980 kilogram magnezyum bulunuyor. Bu nedenle araştırmaların odağında magnezyum yer alıyor.

PNNL’nin patentli eş akış (co-flow) reaktörü, geleneksel üretim yöntemindeki en az dört işlem basamağını ortadan kaldırarak yüksek saflıkta magnezyum hidroksit üretebiliyor. Araştırmacılar, bu modüler sistemlerin mevcut tuzdan arındırma tesislerine entegre edilmesini öneriyor. Yapılan hesaplamalara göre Kaliforniya’daki Carlsbad tesisi tam verimle çalışması halinde günde 524 bin kilogram magnezyum hidroksit üretebilir. Bu miktar, ABD’nin bugünkü tüketiminin üç katından fazla.

Magnezyum alındıktan sonra geriye kalan yoğun tuzlu su, bipolar membran elektrodiyaliz (BPMED) yöntemiyle asit ve baza ayrılıyor. Elde edilen asit, nikel içeren olivin cevherinde yapılan testlerde ticari hidroklorik aside kıyasla yüzde 37 daha fazla nikel çözündürmeyi başardı.

Araştırmacılar ayrıca bazı deniz yosunlarının kritik mineralleri çevresindeki deniz suyuna göre milyon kat daha yüksek yoğunlukta biriktirebildiğini belirledi. Bu minerallerin geri kazanılması ve geriye kalan biyokütlenin yakıt, gübre veya kimyasallara dönüştürülmesi için çalışmalar sürüyor.

Araştırmalar umut verici sonuçlar ortaya koysa da teknoloji henüz laboratuvar ve pilot ölçek aşamasında bulunuyor. Ekonomik uygulanabilirlik, çevresel etkiler, yoğun tuzlu su yönetimi ve deniz ekosistemi üzerindeki olası sonuçlar çözülmesi gereken başlıca konular arasında yer alıyor. Buna rağmen PNNL, geliştirdiği entegre yaklaşımın gelecekte deniz suyunu kritik mineraller için önemli bir kaynak haline getirebileceğini düşünüyor.