Stanford Üniversitesi’nden bilim insanları, lityum üretiminde devrim yaratacak yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yenilik, enerji depolama teknolojilerini dönüştürerek sürdürülebilir enerji geleceğine katkı sağlayacak.
Elektrikli araçların ve lityum bataryalarla çalışan öteki teknolojilerin çevre dostu olduğu sıkça öne sürülse de, lityum üretiminin gezegenimize olan tesirleri göz ardı edilmemelidir. Her neyse ki, Stanford Üniversitesi‘nden bilim adamları, lityum üretiminde devrim durumunda bir yöntem geliştirdiklerini duyurdular. Bu yeni teknik, lityumu tuzlu su çözeltilerinden daha verimli bir halde elde etmeyi sağlamakta ve maliyetleri yüzde 50 oranında düşürürken, çevreye verilen ziyanı da mühim seviyede azaltmaktadır.
Lityum Üretiminin Zorlukları
Elektrikli araçlar ve yenilenebilir enerji depolama sistemleri, lityuma olan talebi hızla artırmaktadır. Lilac Solutions adlı lityum çıkarma şirketine nazaran, otomotiv endüstrisinin lityum arzını 20 kat çoğaltması planlanıyor. Sadece mevcut lityum çıkarma şekilleri, büyük oranda kaynak, enerji, arazi ve su gerektirmektedir. Günümüzde, bir ton lityum elde etmek için ortalama 500.000 litre su tüketilmektedir ve bu süreç çoğu zaman Şili ve Bolivya benzer biçimde lityum açısından varlıklı bölgelerde yoğunlaşmaktadır. Bu durum, sınırı olan kaynaklar ve çevresel etkisinde bırakır açısından ciddi riskler taşımaktadır.
Mevcut lityum üretim şekilleri çoğu zaman sert kaya madenciliği ve tuz düzlüklerinde gerçekleştirilmektedir. Mesela, Şili’deki Salar de Atacama tuz düzlüklerinde lityum çıkarma süreci ortalama 18 ay sürmektedir. Bu süreç, mineral açısından varlıklı tuzlu suyun devasa buharlaşma havuzlarına pompalanması ve güneş ışığı ile buharlaştırılarak lityumun yoğunlaştırılmasını ihtiva eder. Geleneksel yöntemler çoğu zaman yüzde 40 civarında bir lityum geri kazanım oranı sağlamaktadır.
Yeni Yöntem: Redoks-Çift Elektrodiyalizi
Stanford Üniversitesi’nden araç-gereç bilimi ve mühendislik profesörü Yi Cui liderliğindeki bir araştırma ekibi, “redoks-çift elektrodiyalizi” (RCE) adını verdikleri bir yöntem geliştirmiştir. Bu yeni teknik, lityumu düşük konsantrasyonlu sudan katı hal elektrolit membranından geçirerek yüksek konsantrasyonlu bir çözeltiye taşıma işlemi için elektrik kullanmaktadır. Bu süreç, lityum konsantrasyonunu metali izole etmenin kolay hale geldiği bir düzeye çıkaran bir takım hücre vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir.
RCE yönteminin birçok pozitif yanları bulunmaktadır:
Stanford ekibinin geliştirdiği RCE yöntemi, son yıllarda üstünde çalışılan öteki direkt lityum çıkarma (DLE) şekilleri içinde en ümit verici olanı benzer biçimde görünmektedir. Lilac Solutions, EnergyX, Standard Lithium, Sunresin ve Çinli CATL benzer biçimde birçok şirket, son zamanlarda DLE şekilleri üstünde çalışmakta yada bu tarz şeyleri kullanmaktadır. Bu yeni değişen teknolojinin, lityum talebinin hızla arttığı bir süreçte bu talebi karşılayıp karşılayamayacağı, süratli ve güvenli çıkarım için optimize edilip edilemeyeceği ve lityum tuzlarını içeren deniz suyuna uygulanıp uygulanamayacağı merak mevzusudur. Sadece, bu yeni yöntem, lityum çıkarımında çığır açma potansiyeline haizdir.
