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
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
کاظمی: پیشنهادات تاثیر قطعی معدل در کنکور به شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه شد
وزیر آموزش و پرورش: نهضت عدالت آموزشی فقط مدرسهسازی نیست
امسال تمامی مراحل ثبت نام دانش آموزان غیرحضوری انجام میشود
امتحانات پایههای اول تا دهم از امروز آغاز میشود
محکومیت ۱۲ میلیاردی فرزاد فرزین باطل شد
عروسی خون در «کشتارگاه» را ببینید
بازدیدهای به وقت ایران ۱۰ میلیونی شد
زمان دقیق برگزاری کنکور سراسری و ارشد ۱۴۰۵ اعلام شد
مدل جدید چت جی پی تی تبدیل به سلاح بانک های ژاپنی در مقابل هکرها شد
میز مطالعات اجتماعی جنگ در وزارت علوم تأسیس شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
وطندوستی در ذهنیت ایرانی اصل مسلم است
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
«صبح روز چهلم» روی آنتن میرود؛ روایتی از جنگ رمضان
مستند «عروس لبنان» آماده نمایش شد
از تثبیت اجاره بهای سالنهای کنسرت چه خبر؟
رابرت دنیرو دوباره برای اسکورسیزی بازی میکند
توزیع ۳۰ هزار وعده غذایی میان زائران در حرم حضرت عباس(ع)
تمدید ثبت نام در مرحله دوم آزمون دکتری ۱۴۰۵ در دانشگاه علامه
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
اینستاگرام، فیس بوک و واتساپ پولی میشوند؟
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
فیلم کوتاه «تامینا» روایت انسان های گرفتار انتخاب
فرماندهی رهبر شهید در بحرانها چگونه بود؟
از شروع «طوفان» با بازی کنت برانا تا اجرای نمایشی جدید در کاخ هنر
احیای موزه هنرهای معاصر اهواز با رویداد «سرزمین خورشید»
«آدابالحرب و الشجاعه»، نثری استوار از عشق به صلح و آیین جنگ
آزمون جایگزین دانشآموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد
گوگلپلی و اپاستور در دسترس قرار گرفت
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
برگزاری پویش یکماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
متن تشکر سید مجید موسوی از مهدی رسولی+عکس
پیرمرد بیرجرندی در اوج طوفان پرچم ایران را بر زمین نینداخت
«تیرانداز زبردست» با استقبال کودکان و نوجوانان به چاپ دوم رسید
تارا و رؤیای داشتن یک تلفن همراه شخصی
رمان «فرار از زنگ ورزش» برای نوجوانان منتشر شد
قصه گویی یک اسباببازی ارزان اما اثرگذار برای کودکان
ارسطوی پایتخت با یک سریال جدید به شبکه یک آمد
جناب خان و الیکا عبدالرزاقی به آنتن تلویزیون برگشتند
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
بازتاب گسترده پیام رهبر انقلاب به مناسبت برگزاری حج در رسانههای بین المللی
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
آییننامه «توسعه مشارکتهای مردمی از طریق تشکیل هیئت امنا در مدارس دولتی» تصویب شد
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
این دعای عرفه را بخوانید تا ببینید چرا پدران ما قرنهاست حسین حسین (ع) میگویند
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه
از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعتها را از دست ندهید
آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید
جریمه چند میلیون دلاری و سنگین در انتظار گوگل در اروپا
آگهی/ خرید قسطی طلای آب شده تا سقف ۱۰۰ میلیون تومان از وال گلد
منع ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ برای ۳ گروه از داوطلبان
ساعت ۱۲ امشب آخرین فرصت ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵
به مناسبت عید قربان: حیات معنوی انسان بدون ایثار امکانپذیر نیست
ظرفیت ۶۸۰ نفری برای فلوشیپ پزشکی
اعلام نتایج نهایی آزمون دستیاری فوق تخصصی پزشکی
جشنواره تورنتو به استقبال «اودیسه» نولان میرود
۵۰ برج فناوری احداث میشوند: ۳ دانشگاه پایلوت زیست بومی نوآوری میشود
توضیح وزیر علوم درباره حضوری شدن کلاسها و امتحانات دانشگاهها
آخرین مهلت پذیرش دکتری استادمحور بدون آزمون دردانشگاه علم و صنعت ایران
معرفی۱۳۶مؤسسه غیرمجاز اعزام دانشجو به مراجع قضایی
از ظهر تا غروب عرفه؛ این ساعتها را از دست ندهید
عید قربان؛ تجلی بندگی و عبور از تعلقات در مکتب ادیان ابراهیمی
روزه گرفتن در روز عرفه چه حکمی دارد؟
کارگردان و عضو خانه تئاتر دچار حادثه شد
آمار ثبت نام در کنکور ۱۴۰۵ به حدود یک میلیون نفر رسید
توصیه آیت الله جوادی آملی برای انجام این عمل در روز عرفه
آزمون جایگزین دانشآموختگان پزشکی خارج از کشور برگزار شد
عدالت و پیشرفت در نگاه شهید لاریجانی چگونه بود؟
شرایط تغییر مدرسه در مرداد و شهریور اعلام شد
این دعای عرفه را بخوانید تا ببینید چرا پدران ما قرنهاست حسین حسین (ع) میگویند
کلاس های تحصیلات تکمیلی دانشگاه تهران حضوری شد
بازگشت تدریجی به محیطهای دانشگاهی آغاز شد
جریمه چند میلیون دلاری و سنگین در انتظار گوگل در اروپا
شکوه دعای امروز عرفه در مسجد مقدس جمکران
برگزاری پویش یکماهه حفظ سوره فتح در آستانه ماه محرم
صفحه اینترنت پرو از سایت همراه اول حذف شد+عکس
درخواست رئیس جمهور: زمینه حضور اساتید برجسته برای انتقال آموزشهای نوین فراهم شود
اسلامهراسی علیه زنان محجبه در اروپای سال ۲۰۲۵ افزایش یافته است
«بچه مردم» به جشنواره زلین جمهوری چک میرود
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.