Lityum üretiminde ihtilal kapıda: Su kullanmadan yüzde 95 randıman sağlandı

Lityum, elektrikli araçlardan enerji depolama sistemlerine kadar modern teknolojinin en kritik bileşenlerinden biri hâline gelmiş durumda. Özellikle elektrikli araç pazarının hızla büyümesiyle birlikte lityuma olan talep de her geçen yıl artıyor. Ancak bugün kullanılan lityum çıkarma yöntemleri, ciddi çevresel sorunları da beraberinde getiriyor. Dünyadaki lityum rezervlerinin önemli bir kısmı tuz göllerindeki sıvı tuzlu sulardan (brine) elde edilirken, bu süreç hem çok uzun sürüyor hem de büyük miktarda su tüketiyor. Üstelik özellikle Güney Amerika’daki kurak bölgelerde yürütülen bu işlemler, yerel su kaynakları üzerinde ciddi baskı oluşturuyor.

Avustralya’daki Monash Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni bir yöntem, lityum üretiminde oyunun kurallarını değiştirebilecek bir alternatif sunuyor. Araştırma ekibi, sıvı hâldeki tuzlu su yerine kurumuş katı tuz karışımlarından lityum çıkaran yeni bir teknoloji geliştirdi. Patent başvurusu da yapılan bu yöntem sayesinde araştırmacılar, mevcut sistemlere kıyasla çok daha çevreci bir süreçleyaklaşık yüzde 95 oranında lityum geri kazanımı sağlamayı başardı. Üstelik tüm bu işlem sırasında tek bir damla tatlı su bile kullanılmıyor. Oysa mevcut sistemler hem su kullanıyor, hem de kaynaktan elde edilen lityum oranı %50 civarında kalıyor.

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

Hem Çıkarılan Lityum Oranını Artırıyor; Hem Ekstra Su Kullanımı Gerektirmiyor

Mevcut sistemlerde tuzlu su devasa havuzlara pompalanıyor ve suyun buharlaşması için aylarca, hatta bazen yıllarca bekleniyor.Bu yöntem yalnızca yavaş olmakla kalmıyor; aynı zamanda mevcut lityumun yarısından daha azının geri kazanılmasına sebep oluyor. Son yıllarda geliştirilen “Doğrudan Lityum Çıkarma” teknolojileri bu süreyi azaltıyor olsa da onlar için de ayrıca tatlı su kaynaklarının kullanılması gerekiyor. Bu yeni sistemde ise ekstradan tek bir damla suya bile ihtiyaç duyulmuyor.

Monash Üniversitesi araştırmacıları, bunun yerine buharlaşma sonrası geriye kalan katı hâldeki tuz karışımını işliyor. Yani yeni yöntem, tuzlu suyun içindeki lityumu sıvı hâlde ayırmaya çalışmak yerine, kuruma sonrasında oluşan tuz katmanlarından seçici şekilde çekiyor. Bu süreçte katı tuz karışımı etanol ve aseton gibi organik çözücülerle yıkanıyor. Lityum bu çözücüler içinde diğer minerallere kıyasla çok daha kolay çözüldüğü için sıvıya geçerken, geri kalan tuzların büyük kısmı ayrıştırılmış oluyor. Yani çözücüler, yalnızca lityumu hedef alan kimyasal bir mıknatıs gibi davranarak lityumu diğer minerallerden ayırabiliyor. Böylece hem tatlı su kullanımına ihtiyaç duyulmuyor hem de lityum çok daha yüksek saflıkta elde edilebiliyor.

Araştırmacılar sistemi daha sürdürülebilir hâle getirmek için “arayüzey güneş buharlaştırma” adı verilen özel bir teknoloji de kullandı. Bu sistem, yalnızca güneş ışığından yararlanarak sıvının yüzeyinde ısıyı hapsediyor ve çözücülerin çok daha hızlı şekilde geri kazanılmasını sağlıyor. Yapılan deneylerde kullanılan etanol ve asetonun yüzde 99’dan fazlasının geri dönüştürülebildiği belirtiliyor. Bu da yöntemin yalnızca su tasarrufu sağlamakla kalmayıp aynı zamanda kimyasal atığı da ciddi ölçüde azalttığını gösteriyor.

Yeni yöntemin bir diğer önemli avantajı ise lityum saflaştırma sürecini kolaylaştırması. Normalde bor ve sülfat gibi istenmeyen mineraller, lityumla birlikte hareket ettiği için bunların ayrıştırılması adına ek kimyasal işlemler gerekiyor. Ancak Monash Üniversitesi’nin geliştirdiği yöntemde bu kirleticiler ilk aşamada büyük ölçüde ayrıştırılıyor. Böylece pil üretiminde kullanılabilecek yüksek saflıkta lityum elde etmek çok daha kolay hâle geliyor.