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
اهمیت آموزش اخلاق و رفتار حرفه‌ای در محیط دانشگاه به پزشکان جوان
تأکید بر حمایت از ظرفیت‌های بومی امنیت سایبری
لزوم متناسب‌سازی مستمر آموزش علوم پزشکی با نیازهای نظام سلامت
تصویر/فراز مهم پیام رهبر انقلاب
۲ پهپاد لوکاس غنیمت گرفته شدهٔ دشمن آمریکایی توسط سپاه+عکس
آزمون وکالت کانون وکلای دادگستری ۱۴۰۵ با حضور ۱۰۱ هزار نفر برگزار شد
دانش‌آموزان ایران پای آرمان‌های انقلاب و دفاع از وطن ایستاده‌اند
اخذ مجوز استخدام ۹ معلم بازمانده حادثه دبستان شجره طیبه میناب
فوتبال از مدرسه تا تیم ملی؛ وعده تازه برای کشف استعداد در دانش‌آموزان
ایلان ماسک اسپیس ایکس و تسلا را ادغام می‌کند؟
ترامپ اورکل را وادار به عقب نشینی از قرارداد با تراشه ساز چینی کرد
تصمیم جدید وزارت علوم درباره درخواست دانشگاه‌ها برای ایجاد رشته جدید
با وجود تحریم‌ها، تجهیزات کوانتومی بومی در حال ساخت است
وام تحصیلی این دانشجویان ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
تغییر و به‌روزرسانی ۵۰ تا ۷۰ درصدی رشته‌های کشاورزی
گوگل به مدارس هشدار داد
دختران ایرانی در جستجوی «خود»؛ هویت در میدان کشمکش سنت و مدرنیته
روز مبارزه با استکبار، روز به خاک مالیدن پوزه قلدران وحشی خواهد شد
قرآن از راز ماندگاری قدرت فرعون می‌گوید
آغاز کار نگارش جلد دوم مجموعه چهار جلدی «کربن‌شناسی»
آیا بانک‌ها برای خلق پول به مجوز فقهی نیاز دارند؟
مسجد باید میدان‌دار اصلی فعالیت‌های قرآنی جامعه شود
وام تحصیلی دانشجویان برتر، ممتاز و متأهل ۵۰ درصد افزایش می‌یابد
ثبت‌نام وام‌های تحصیلی و ودیعه مسکن متأهلی دانشجویان شروع شد
اعلام فهرست رشته‌های پذیرش مستقیم دستیاری تخصصی از بین پزشکان عمومی
وزیر علوم: پیوند دانش و فناوری، قدرت ملی را افزایش می‌دهد
مسئولیت شرعی والدین در قبال نیازهای فرزندان امروز چیست؟
موج جدید هک سوپرمارکت‌های اروپا
سرلشکر رضایی: ملت ایران شکست بزرگی را به ترامپ تحمیل کرد
واکنش کاخ سفید پس از شکست جمهوری‌خواهان در انتخابات میان‌دوره‌ای+عکس
شکار پهپادهای آمریکایی سوژه توییت سخنگوی سپاه+عکس
پاسخ صمیمانه فرمانده نیروی دریایی سپاه به نامه دختران جهادگر مازندرانی+عکس
بت ترامپ با شکست در جنگ با ایران ترک برداشت+عکس
زلزلهٔ ۳.۱ ریشتری در عمق ۱۵ کیلومتری زمین، بیرم فارس را لرزاند
انتخابات میان‌دوره‌ای آمریکا و ضربه سیاسی بزرگ به دونالد ترامپ
کنایه سفارت ایران در لندن به ترامپ پس از شکست انتخاباتی +عکس
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟
نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی
رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد
۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند
تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است
هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند
فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند
معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان
تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد
دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد
اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
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.