به گزارش ثریا - لیتیوم در آب دریا پنهان است و اکنون یک غشای رُسی دوبعدی جدید میتواند کلید استخراج ارزان و کارآمد آن باشد.
به نقل از آیای، معادن را فراموش کنید، محل بعدی استخراج لیتیوم ممکن است از اقیانوسها باشد. در یک پیشرفت بزرگ، محققان آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی ایالات متحده(DOE) و دانشگاه شیکاگو یک فناوری غشایی پیشرفته توسعه دادهاند که لیتیوم را از آب شور استخراج میکند.
این غشای جدید که با استفاده از ورمیکولیت(vermiculite)، یک خاک رُس ارزان و طبیعی فراوان که تنها حدود ۳۵۰ دلار در ازای هر تن هزینه دارد، ساخته شده است، یونهای لیتیوم را با راندمان قابل توجهی فیلتر میکند و یک جایگزین بالقوه داخلی برای استخراج سنتی آن ارائه میدهد.
استخراج بدون معدن
در حال حاضر بیشتر لیتیوم جهان از طریق استخراج سنگ سخت یا تبخیر دریاچه نمک از تعداد انگشتشماری از کشورها میآید. این فرآیندها نه تنها پرهزینه و کند هستند، بلکه زنجیرههای تأمین جهانی را آسیبپذیر میکنند.
با این حال، مقادیر زیادی لیتیوم در آب دریا و شورابههای زیرزمینی حل شده است که تاکنون استخراج آن از این منابع به طرز چشمگیری ناکارآمد بوده است.
تیم آرگون-دانشگاه شیکاگو روشی را برای لایه برداری ورمیکولیت به ورقههای بسیار نازک با تنها یک میلیاردم متر ضخامت ابداع کرد و سپس آنها را دوباره روی هم چید تا یک فیلتر لایهای متراکم ایجاد کند. این ورقهها به طرزی باورنکردنی نازک هستند، به طوری که به عنوان مواد دو بعدی طبقهبندی میشوند.
با این حال، لایههای خاک رس تصفیه نشده به دلیل میل ترکیبی قویشان با آب، ظرف نیم ساعت از هم جدا شدند.
محققان برای حل این مشکل، غشای خاک رس دو بعدی را با ستونهای اکسید آلومینیوم میکروسکوپی لایهبندی کردند و به آن ساختاری پایدار و شبیه به پارکینگهای طبقاتی دادند.
این معماری نه تنها غشا را در آب، سالم نگه میدارد، بلکه آن را قادر میسازد تا یونها را بر اساس اندازه و بار فیلتر کند که کلید جداسازی لیتیوم از عناصر مشابه مانند منیزیم و سدیم است.
قدرت پنهان در آبنمک
در مرحله بعد، محققان غشا را با کاتیونهای سدیم که در اطراف ستونهای اکسید آلومینیوم جمع شده بودند، تزریق کردند. این کار بار سطحی غشا را از خنثی به مثبت تغییر داد. در آب شور، یونهای لیتیوم و منیزیم هر دو بار مثبت دارند، اما منیزیم در مقایسه با لیتیوم (1+) بار بیشتری (2+) دارد.
غشای دارای بار مثبت، یونهای منیزیم با بار قویتر را با قدرت بیشتری دفع میکند و به یونهای لیتیوم اجازه میدهد تا راحتتر عبور کنند و در عین حال منیزیم را دور نگه دارند.
محققان برای افزایش بیشتر گزینشپذیری، یونهای سدیم اضافی اضافه کردند که ساختار منافذ غشا را تنگتر کرد. این تغییر، به یونهای کوچکتر مانند سدیم و پتاسیم اجازه عبور میدهد، در حالی که لیتیوم را با دقت بیشتری جذب میکند.
نتیجه یک روش فیلتراسیون مقیاسپذیر و کمهزینه است که میتواند ذخایر لیتیوم دستنخورده موجود در اقیانوسها، شورابههای زیرزمینی و حتی فاضلاب را آزاد کند.
یینینگ لیو(Yining Liu)، نویسنده اول این مقاله و دانشجوی دکترا در دانشگاه شیکاگو گفت: غشای ما با فیلتر کردن، هم بر اساس اندازه و هم بر اساس بار یون، میتواند لیتیوم را با راندمان بسیار بیشتری از آب بیرون بکشد. چنین غشایی میتواند وابستگی ما به تأمینکنندگان خارجی را کاهش دهد و دری به سوی ذخایر جدید لیتیوم در مکانهایی که هرگز در نظر نگرفتهایم، بگشاید.
پیامدهای این غشا فراتر از لیتیوم است. محققان میگویند که میتواند به بازیابی سایر مواد معدنی حیاتی، از جمله نیکل، کبالت، عناصر خاکی کمیاب و حتی حذف آلایندههای مضر از آب آشامیدنی کمک کند.
لیو میگوید: انواع زیادی از این ماده رسی وجود دارد. ما در حال بررسی این هستیم که چگونه میتواند به جمعآوری عناصر حیاتی از آب دریا و شورابهای دریاچه نمک یا حتی پاکسازی آب آشامیدنی ما کمک کند.
این یافتهها در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
منبع : لیتیوم
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
ممیزیهای فراوان کلینیک رویا صدای بازیگران را در آورد
سه انفجار خورشیدی در یک شبانهروز رخ داد
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
پیمان شاهبد: باید از هر نوع فیلم مستقلی حمایت کرد
روایتی خواندنی از گروه سرود خرمآباد از یک روز غمانگیز
نگاهی به پرسپولیس؛ دیگری ساختن از «ایران» و مرجان ساتراپی
درک پیام غدیر؛ امامت، ستون فقرات حفظ اسلام در جامعه
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
غدیر، مسئله فراموشی یا تبعیت؟
قرآن پژوهی چگونه به استنباط احکام فقهی میانجامد؟
پیام ۱۵ خرداد این بود که «توسعه آمرانه» فرجامی جز تقابل نخواهد داشت
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
استقبال از کتابهای رهبر شهید انقلاب در نمایشگاه مجازی کتاب
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
مردم ما شایستگی «شیعه علی (ع)» بودن را اثبات کردند
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تبعید به نجف، برگی تازه در روایت مرجعیت امام گشود
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
شیوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای غیرانتفاعی اعلام شد
درخواست جمعی از اساتید حوزه علمیه برای دفن امام شهید در شهر مقدس قم
اعتراض دانش آموزان به تاثیر قطعی معدل بر کنکور
دل نوشته فرهاد قائمیان به مناسبت فرا رسیدن عید سعید غدیر خم
انتشار تازهترین اثر محسن چاوشی برای تکریم بیماران صعب العلاج
چگونه ابوترابی نقشه بعثیها برای قتلعام اسرا را ناکام گذاشت؟
مهمترین پیام اجتماعی غدیر اتحاد ملی ملتهاست
نابودی نیروی دریایی صدام به روایت یک نوجوان در این کتاب خواندنی
علی (ع) الگوی کامل انسانِ قهرمان و تولد در جهانی نمادین
چطور فوتبال به سلاح مخفی پنتاگون تبدیل شد؟
تصاویر کاتالوگ بزرگترین تولیدکننده آنتیبادی جنجال آفرین شد
آیا واقعا میتوان گسلهای تهران را فعال کرد؟
هوش مصنوعی ایلان ماسک طی ۴ روز یک جهان را نابود کرد
زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد
غدیر حلقهای است که سنتهای مذهبی را به فرهنگ ملی پیوند میزند
ریاکاریهای بنی عباس کتاب و منتشر شد
جشن مردمی غدیر؛ دانشگاه تربیتی تمدنسازی
وزیر آموزش و پرورش: هیچ ابزاری نمیتواند جای کتاب و کتابخوانی را بگیرد
اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل میشود
حسین گل گلاب مردی که با این شعر در ایران ماندگار شد
روایتی از غدیر فراتر از یک واقعه تاریخی در کتاب «زیارت غدیریه»
اصل ماجرای شایعه استعفای پزشکیان چه بود؟
راهاندازی رشته «موسیقی ردیف دستگاهی» در دانشگاه استاد فرشچیان
ثبت نام کودکان این کشور در اینستاگرام و تیک تاک ممنوع شد
چرا توصیه شده زیارت جامعه کبیره بخوانیم؟ مداومت آیت الله بهجت
نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاهها
خسارت جنگ به ۶۰ شرکت فناوری دانشگاه شریف
حسین سیب سرخی به سوگ مادر نشست
گردهمایی اندیشمندان جهان اسلام در نشست بین المللی غدیر، ولایت و وحدت برگزار میشود
نمایشگاه عکس فیلمهای احمدرضا درویش با عنوان «سرزمین خورشید» افتتاح شد
آهنگ جدید علیرضا قربانی برای ایران منتشر شد
امام هادی(ع) چگونه تهدید محاصره را تبدیل به فرصت ایجاد شبکه وکالت کرد؟
پرفروشترین کتابهای نمایشگاه مجازی کتاب هفتم مشخص شدند
خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانههاست
جامعه ایرانی با تکیه بر دینداری و مقاومت سرمایهای عظیم برای کشور است
آیتالله رشاد: فهم معارف ولایت، توفیقی از جانب خداست
استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفهای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است
بازخوانی و تحلیل پیامهای رهبر انقلاب در دانشگاه آزاد اسلامی
مهلت ثبتنام کارشناسی ارشد پردیس بینالمللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد
احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاهها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت
ایران با ارتقای دو پلهای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
اعتراف به ضعفهای کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش
چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟
در اینجا کتابها بیشتر از اسباببازی فروش رفتند
استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان
تصویر دیده نشده از شهید نصرالله و سپهبد سلامی و محمد پاکپور
«دولتشهر تنها»، خرده روایت هایی از روستاهای کردنشین و محله های تهران
شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت میکند؟
وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد
برنامه کامل زمان بندی آزمونهای سال ۱۴۰۵ اعلام شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
ایران با ارتقای دو پلهای در رتبه ۶ جهانی مدارک علمی پراستناد قرار گرفت
احتمال تغییر در تقویم آموزشی دانشگاهها برای مدیریت بحران انرژی قوت گرفت
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
اتاق ماهواره دانشگاه علم و صنعت به موزه جنگ تبدیل میشود
زمانبندی امتحانات دانشگاه شهیدبهشتی به دلیل برگزاری آزمون ارشد تغییرکرد
کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد
محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد
وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسهسازی نیست
«صبح روز چهلم» روی آنتن میرود؛ روایتی از جنگ رمضان
خانم خبرنگار: نقد کتاب گمشده امروز رسانههاست
چگونه یک بنای ایرانی، معماری غرب را دگرگون کرد؟
وطندوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است
وزیر ارشاد: تجمعات خیابانی اکسیر شجاعت مردم ایران را تکثیر کرد
شیوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای غیرانتفاعی اعلام شد
مهلت ثبتنام کارشناسی ارشد پردیس بینالمللی دانشگاه امیرکبیر تمدید شد
در اینجا کتابها بیشتر از اسباببازی فروش رفتند
امتحانات پایههای اول تا دهم از امروز آغاز میشود
استوری پرواز همای به یاد شهدای جنگ رمضان
اعتراف به ضعفهای کاخ سفید در دوران بایدن در کتاب خاطرات همسرش
نسخه بنیاد علم برای توقف افت علمی دانشگاهها
مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد
عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید
امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام میشود
شاهنامه چگونه سیستم ایمنی جامعه ایرانی را تقویت میکند؟
استاد داوری اردکانی: بود و نبود فلسفهای که با نظم زندگی در هماهنگی نباشد، یکی است
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.