16:17
Comentarii Adauga Comentariu

_ Chimiștii inventează o modalitate mai eficientă de extragere a litiului din miniere, câmpuri petroliere, baterii uzate

_ Chimiștii inventează o modalitate mai eficientă de a extrage litiul din site-uri miniere, câmpuri petroliere, baterii uzate

Chimiștii de la Laboratorul Național Oak Ridge al Departamentului de Energie au inventat o modalitate mai eficientă de a extrage litiul din lichidele reziduale leșiate din site-urile miniere, câmpurile petroliere și bateriile uzate. Ei au demonstrat că un mineral obișnuit poate adsorbi de cel puțin cinci ori mai mult litiu decât poate fi colectat folosind materiale adsorbante dezvoltate anterior.

„Este un proces cu cost redus, cu absorbție ridicată de litiu”, a spus Parans Paranthaman, un ORNL Corporate Fellow și National Academy of Inventors Fellow cu 58 de brevete emise. El a condus experimentul de demonstrare a conceptului cu Jayanthi Kumar, un chimist al materialelor ORNL cu experiență în proiectarea, sinteza și caracterizarea materialelor stratificate.

„Avantajul cheie este că funcționează la un pH mai larg. interval de 5 până la 11 în comparație cu alte metode de extracție directă cu litiu”, a spus Paranthaman. Procesul de extracție fără acid are loc la 140 de grade Celsius, în comparație cu metodele tradiționale care prăjesc mineralele extrase la 250 de grade Celsius cu acid sau 800 până la 1000 de grade Celsius fără acid.

Echipa a solicitat un brevet. pentru invenție.

Litiul este un metal ușor utilizat în mod obișnuit în bateriile dense și reîncărcabile. Vehiculele electrice, care sunt necesare pentru a atinge emisii nete zero până în 2050, se bazează pe bateriile litiu-ion. Industrial, litiul este extras din saramură, roci și argile. Inovația ORNL poate contribui la satisfacerea cererii în creștere pentru litiu făcând sursele interne viabile din punct de vedere comercial.

Cercetarea dezvăluie o cale îndepărtată de status quo: o economie liniară în care materialele din minerit, rafinare sau reciclare sunt transformate în produse care, la sfârșitul vieții, sunt aruncate ca deșeuri. Lucrarea se îndreaptă către o economie circulară în care materialele sunt menținute în circulație cât mai mult timp pentru a reduce consumul de resurse virgine și generarea de deșeuri.

Invenția ORNL se bazează pe hidroxidul de aluminiu, un mineral care este abundent în scoarța terestră. Oamenii de știință au folosit hidroxid de aluminiu ca sorbent, care este un material care preia un alt material - în acest caz, sulfatul de litiu - și îl ține.

Într-un proces numit litiare, o pulbere de hidroxid de aluminiu extrage ioni de litiu. dintr-un solvent pentru a forma o fază stabilă de hidroxid dublu stratificat, sau LDH. Apoi, în delitiare, tratamentul cu apă fierbinte face ca LDH să renunțe la ionii de litiu și să regenereze sorbentul. În timpul relitiării, sorbentul este reutilizat pentru a extrage mai mult litiu. „Aceasta este baza unei economii circulare”, a spus Paranthaman.

Cercetarea este publicată în jurnalul ACS Applied Materials & Interfaces. O a doua lucrare conexă, publicată concomitent în The Journal of Physical Chemistry C, a explorat stabilitatea delitării în diferite condiții.

Hidroxidul de aluminiu există în patru polimorfe cristaline foarte ordonate și o formă amorfă sau dezordonată. Forma se dovedește a juca un rol important în funcția sorbantului.

Kumar a călătorit la Universitatea de Stat din Arizona pentru a lucra cu Alexandra Navrotsky pentru a măsura termodinamica reacțiilor chimice. Colegul ORNL Bruce Moyer, un expert renumit în știința și tehnologia separării, a oferit o perspectivă asupra experimentelor cinetice.

„Pe baza măsurătorilor calorimetrice, am aflat că hidroxidul de aluminiu amorf este cea mai puțin stabilă formă dintre hidroxidii de aluminiu și astfel este foarte reactiv”, a spus Kumar. „Aceasta a fost cheia acestei metode, care a dus la o capacitate mai mare de extracție a litiului”.

Deoarece hidroxidul de aluminiu amorf este cel mai puțin stabil dintre formele minerale, reacţionează spontan cu litiul din saramură levigata din argile reziduale. "Numai când am făcut măsurătorile ne-am dat seama că forma amorfa este mult, mult, mult mai puțin stabilă. De aceea este mai reactivă", a spus Kumar. „Pentru a dobândi stabilitate, reacționează foarte repede în comparație cu alte forme.”

Kumar optimizează procesul prin care sorbantul adsorbe selectiv litiul din lichidele care conțin litiu, sodiu și potasiu și continuă să formeze sulfat de LDH.

La Center for Nanophase Materials Sciences, o facilitate pentru utilizatori DOE Office of Science de la ORNL, cercetătorii au folosit microscopia electronică de scanare pentru a caracteriza morfologia hidroxidului de aluminiu în timpul litierii. Este un strat neutru încărcat care conține locuri vacante atomice sau găuri mici. Litiul este absorbit în aceste locuri. Dimensiunea acestor locuri libere este cheia selectivității hidroxidului de aluminiu pentru litiu, care este un ion încărcat pozitiv sau cation.

„Acest loc liber este atât de mic încât poate încadra numai cationi de dimensiunea litiului, ", a spus Kumar. „Sodiul și potasiul sunt cationi cu raze mai mari. Cationii mai mari nu se potrivesc în locul liber. Cu toate acestea, este o potrivire perfectă pentru litiu.”

Selectivitatea hidroxidului de aluminiu amorf pentru litiu are ca rezultat aproape -eficienta perfecta. Într-o singură etapă, procesul a captat 37 de miligrame de litiu per gram de sorbent recuperabil - de aproximativ cinci ori mai mult decât o formă cristalină de hidroxid de aluminiu numită gibbsit, care a fost folosită anterior pentru extracția litiului.

Primul pas. de litiare extrage 86% din litiul din levigat, sau saramură, din site-urile miniere sau câmpurile petroliere. Trecerea levigatului prin sorbentul de hidroxid de aluminiu amorf a doua oară preia restul de litiu. „În doi pași, puteți recupera complet litiul”, a spus Paranthaman.

Venkat Roy și Fu Zhao de la Universitatea Purdue au analizat beneficiile ciclului de viață ale unei economii circulare din extracția directă a litiului. Ei au comparat procesul ORNL cu o metodă standard folosind carbonat de sodiu. Ei au descoperit că tehnologia ORNL a folosit o treime din material și o treime din energie și, ulterior, a generat mai puține emisii de gaze cu efect de seră.

În continuare, cercetătorii doresc să extindă procesul de extragere a mai multor litiu și regenerare a sorbantului în o formă specifică. Acum, când sorbentul amorf de hidroxid de aluminiu reacționează cu litiul și este ulterior tratat cu apă fierbinte pentru a elimina litiul și a regenera sorbantul, rezultatul este o schimbare structurală a polimorfului de hidroxid de aluminiu de la amorf la o formă cristalină numită bayerită.

„Forma de bayerită este mai puțin reactivă”, a spus Kumar. „Este nevoie fie de mai mult timp – 18 ore – sau de litiu mai concentrat pentru ca acesta să reacționeze, spre deosebire de forma amorfă, care reacționează în 3 ore pentru a culege tot litiul din soluția de levigat. Trebuie să găsim o cale de întoarcere. la faza amorfă, despre care știm că este foarte reactivă.”

Succesul în optimizarea noului proces pentru viteza și eficiența extracției ar putea schimba jocul pentru aprovizionarea internă cu litiu. Mai mult de jumătate din rezervele de litiu din lume se află în locuri în care concentrația de minerale dizolvate este mare, cum ar fi Marea Salton din California sau câmpurile petroliere din Texas și Pennsylvania.

„Pe plan intern, nu avem au cu adevărat producție de litiu”, a spus Paranthaman. „Mai puțin de 2% din litiu pentru producție este din America de Nord. Dacă putem folosi noul proces ORNL, avem diverse surse de litiu în toată Statele Unite. Adsorbantul este atât de bun încât îl puteți folosi pentru orice saramură sau chiar soluții din baterii litiu-ion reciclate."


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Romania - Numărul de Profesori la Numărul de Elevi

_ EXPUS: Identitatea bombardierului J6 DEscoperit de FBI?! | Top 5 al lui Elijah Schaffer (VIDEO)

_ Doi ani de război: Palatul Victoria va fi iluminat sâmbătă seara în culorile drapelului ucrainean

_ Kamala Harris anunță că regimul Biden �va permite acum studenților să fie plătiți printr-un studiu federal de muncă pentru a �nregistra oamenii� să voteze (VIDEO)

_ ANDREW NEIL: Cei care cred că răspunsul la problemele noastre sociale este MAI MAI MULTE cheltuieli pentru asistență socială ar trebui să arunce o privire peste Canal la creșterea stagnantă a Franței cheltuitoare.

_ Video | Primele imagini cu Dănuţ Lupu, după ce a ieșit din Penitenciarul Rahova: Când voi lua permisul, voi conduce iar!

_ Scandal de proporții - Un fost subprefect, acuzat că a dat o țeapă cu 50 de apartamente vândute de mai multe ori

_ Premiile Olivier 2024: Nicole Scherzinger se prezintă într-o rochie neagră adâncă, în timp ce se alătură glamului Cara Delevingne, Sheridan Smith, Hannah Waddingham și Sarah Snook în sosiri de top pline de stele

_ BepiColombo detectează scăparea de oxigen și carbon în regiunea neexplorată a magnetosferei lui Venus

_ Locuitori ai Insulelor Canare ies la protest. Oamenii cer limitarea numărului de turişti

_ Studiul privind producția de ulei de palmier care dăunează climei din Indonezia arată un impuls pentru industrializare

_ Valorificarea spectroscopiei în infraroșu pentru o calitate constantă și previzibilă a piureului de mere

_ Președintele Camerei respinge pachetul de ajutor al Ucrainei, în timp ce senatorii măcina prin voturi

_ De Rossi va rămâne antrenorul romilor „în viitorul previzibil”

_ Anarhia relațiilor înseamnă crearea de legături care se potrivesc oamenilor, nu convențiilor sociale

_ Criza uriașă care va lovi piața muncii din România: Numărul pensionarilor se va tripla!

_ Degradarea perechii de pete solare elucidează proprietățile caracteristicilor magnetice în mișcare din apropiere

_ Forța SUA pentru o „NATO din Orientul Mijlociu” nu a reușit să apară în timpul atacurilor Iranului

_ Grevă în domeniul securităţii aeroportuare programată pentru joi în Germania

_ Confruntări în Marea Chinei de Sud. Autorităţile din Filipine îl convoacă pe reprezentantul Chinei

_ VIDEO Ilie Bolojan, întrebat de față cu Nicolae Ciucă dacă-i vânează locul de președinte al PNL

_ Line-up complet pentru Electric Castle 2024

_ Fostul lider paramilitar Salvatore Mancuso a revenit în Columbia expulzat din SUA. S-a angajat să colaboreze cu autoritățișe

_ Atenționare de avalanșă în Munții Rodnei și Munții Maramureșului

"Bilderberg" - "Black Rock" - "Merz" sau Cum se pune un Cancelar în Germania? Ca și Angela Merkel, Friedrich Merz a fost chemat să dea raportul la Reuniunea Grupului Bilderberg înainte de a deveni Cancelar

_ Cele mai bune 30 de documentare de vizionat la cerere chiar acum: de la crime adevărate la legende sportive și animale sălbatice minunate, criticii noștri cercetează sute de opțiuni, astfel încât să știți ce seriale merită transmise

_ Testul combinat de trimestrul I, esențial în depistarea Sindromului Down

_ Poliția, camera... în acțiune! Ofițerii sunt trântiți după ce CCTV i-a surprins stând în camera din față a unei femei uitându-se la televizor și folosindu-și ganterele timp de patru ore - după ce 999 a sunat la ea acasă

_ Ana-Maria Vătămanu (ADDJC): în maxim doi ani, constănțenii și turiștii vor avea două rute noi pe care le vor putea folosi pentru a ajunge în Sudul litoralului

_ Războiul din Ucraina, ziua 780. Oficialii americani spun că Beijingul ajută la expansiunea militară masivă a Rusiei

_ Argumentele finale �n Audierea de descalificare și respingere a cazului Fani Willis este stabilită pentru VINERI

_ Studiul explică modul în care o ciupercă poate controla frunzele de porumb, un dăunător extrem de dăunător

_ "Magia" reţelelor de socializare îl demască pe adevăratul Superman din Brazilia

_ Observațiile investighează legătura dintre rămășițele unei supernove cu o regiune H II din apropiere

_ Aproape 40.000 de tone de deşeuri electronice au fost colectate de Environ anul trecut

_ Trudeau admite că Canada este copleșită de imigrația în masă

_ Activiștii LGBT vor să schimbe radical societatea românească - Și-au lansat program politic cu 52 de revendicări

_ Maimuțele au umor? Studiul arată că marile maimuțe se tachinează reciproc

_ Wirtz marchează cel mai rapid gol al Germaniei vreodată, în timp ce oaspeții uimesc Franța la Lyon

_ Adrian Năstase: Ideea că România ar putea să fie o mare bază NATO este enervantă pentru Turcia

_ Solidaritate până la un punct: Polonia lasă garda jos și ridică toate blocajele la frontiera cu Ucraina / Embargoul cerealelor rămâne, însă, în vigoare

_ Democratul din California prezintă un proiect de lege care interzice �temele excesive�

_ Bebelușii alăptați au mai puține șanse să li se administreze tratamente înainte de 1-a aniversare, susține un studiu

_ Oamenii de știință descoperă 18 noi specii de microbi intestinali în căutarea originilor rezistenței la antibiotice

_ Căutarea unei noi asimetrii între materie și antimaterie

_ Câștigătoarea Takeaway de sâmbătă seara a rămas devastată, deoarece câinele paralizat este INTERZIS din vacanța în familie pe care a câștigat-o în emisiunea: „Aceasta este o discriminare efectivă împotriva câinelui meu cu dizabilități”

_ Simona Amânar: Toată lumea vrea o medalie olimpică la gimnastică, avem şanse

_ Cercetătorii au descoperit că glaciația din emisfera nordică îmbunătățește variabilitatea musonilor de iarnă din Asia la scară orbitală și milenară

_ Captură de zeci de kilograme de droguri ridicate şi sume mari de bani indisponibilizate în ultimele două săptămâni

_ Franța este de acord să patruleze cerul peste plajele sale, într-o nouă represiune asupra punctelor de trecere a migranților Canalului

_ Copil în stare critică la spital după ce a fost grav rănit de un câine de companie în casa familiei ei

_ PENNY MORDAUNT: Marea Britanie are nevoie de propriul Dom de Fier, la fel ca Israelul - pentru a se putea proteja de dronele și rachetele lui Putin și Teheran

_ Folosind o busolă pentru telefonul mobil pentru a măsura concentrațiile mici de compuși importanți pentru sănătatea umană

_ Moartea sufrageriei? Cum să oferi celui mai neglijat spațiu din casa ta o nouă viață

_ AUR reacționează vehement la anunțul comasării alegerilor: 'Conspiraţie la încălcarea Constituţiei', va avea efect invers

_ Călărețul de livrare de moment trece pe drumul greșit prin tunelul Blackwall în timp ce evită mașinile care se apropie

_ Un studiu global revoluționar pe 99 de milioane de oameni vaccinați relevă creșteri ale afecțiunilor neurologice, ale sângelui și ale inimii asociate cu vaccinurile COVID-19

_ DEZVOLTARE: SUA oprește finanțarea agenției ONU �n urma acuzațiilor de implicare a angajaților �n masacrul din Israel din 7 octombrie

_ Ultima oră | Silvestru Șoșoacă, exclus de propria soție din partid

_ Șeful sindicatului agricol se îndreaptă asupra celebrităților care cumpără terenuri pentru a-și „spăla verde” stilul de viață al jet-setter-ului


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1009, afisate in 17 pagini.