Révolution dans l'extraction du lithium ?
La découverte d'une nouvelle membrane permet une extraction plus propre du lithium
Des chercheurs ont mis au point un nouveau procédé d'extraction durable du lithium, qui pourrait contribuer à répondre à la demande mondiale croissante de métaux utilisés dans les batteries des véhicules électriques et le stockage des énergies renouvelables.
Les méthodes actuelles d'extraction du lithium sont néfastes pour l'environnement et les approches plus durables sont difficiles à mettre en œuvre à grande échelle, mais les scientifiques ont mis au point de nouvelles membranes pour extraire le lithium directement de l'eau salée des lacs à l'aide de l'électricité, en laissant les autres ions métalliques sur place.
Publiant leurs conclusions dans Nature Water (12 mars), le groupe international de chercheurs du Royaume-Uni, de France et de Chine révèle que ce procédé constitue une alternative prometteuse aux méthodes traditionnelles d'extraction du lithium.
Le professeur Melanie Britton, de l'université de Birmingham, coauteur de l'article, commente : "Il y a une demande critique pour des procédés plus durables qui répondent aux défis mondiaux de la disponibilité des minéraux et de l'approvisionnement en eau propre, et qui conduisent à une économie circulaire.
"Nous pensons que nos résultats pourraient permettre une extraction plus efficace et durable du lithium, qui est essentiel pour les batteries qui alimentent les appareils de tous les jours tels que les smartphones, les ordinateurs portables et les véhicules électriques".
Les nouvelles membranes de filtration permettent d'extraire directement le lithium des saumures de lacs salés grâce à un processus d'électrodialyse sélective, en séparant efficacement les ions lithium des autres ions présents dans la saumure.
Qilei Song, de l'Imperial College London, qui a dirigé les travaux, a commenté : "Notre recherche pourrait réduire l'impact environnemental de l'extraction du lithium et contribuer au développement de systèmes de stockage d'énergie plus efficaces pour les sources d'énergie renouvelables. Il pourrait également y avoir des applications dans d'autres domaines de la récupération des ressources - par exemple, la récupération des métaux critiques dans les eaux usées, le plastique et le recyclage des batteries".
Ces nouveaux filtres peuvent faire la différence entre les ions à une charge électrique (monovalents) et ceux à deux charges (bivalents), ce qui les rend très efficaces pour séparer les différents types d'ions salins.
Les membranes utilisent de très petits canaux, inférieurs à un nanomètre (un milliardième de mètre), bordés de groupes chimiques spéciaux qui interagissent avec les ions lors de leur passage. Louie Lovell, doctorant dans l'équipe du professeur Britton, a appliqué la technique de résonance magnétique nucléaire à gradient de champ pulsé (PFG-NMR) pour caractériser la diffusion de l'eau et des ions dans les canaux subnanométriques des membranes.
Ils ont constaté que les coefficients de diffusion de l'eau dépendent fortement de la taille des canaux et des groupes chimiques présents dans les membranes. Ces membranes peuvent produire du carbonate de lithium (Li2CO3) très pur, d'une qualité suffisante pour être utilisé dans les batteries.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
‘Solution-processable polymer membranes with hydrophilic subnanometre pores for sustainable lithium extraction’ - Dingchang Yang, Yijie Yang, Toby Wong, Sunshine Iguodala, Anqi Wang, Louie Lovell, Fabrizia Foglia, Peter Fouquet, Charlotte Breakwell, Zhiyu Fan, Yanlin Wang, Melanie M. Britton, Daryl R. Williams, Nilay Shah, Tongwen Xu, Neil B. McKeown, Maria-Magdalena Titirici, Kim E. Jelfs, and Qilei Song is published in Nature Water
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