تینا مزدکی_مثلث لیتیوم در آمریکای جنوبی، خانهی حوضچههای تبخیری عظیمی است که بیسروصدا لیتیوم، این طلای سفید پرکاربرد در تلفنهای همراه، خودروهای برقی و باتریها را تولید میکنند. این حوضچهها که با آبنمکهای غنی از مواد معدنی تغذیه میشوند، نزدیک به ۴۰ درصد از لیتیوم جهان و بیشتر نیترات طبیعی آن را تأمین میکنند. این روش با استفاده از نور خورشید، آب را تبخیر کرده و بهآرامی مواد معدنی ارزشمند را برجای میگذارد، اما بازدهی آن پایین است؛ چرا که به سطح وسیعی از زمین نیاز دارد و ممکن است ماهها طول بکشد تا لیتیوم قابلاستفاده استخراج شود.
یک استارتاپ از دانشگاه پرینستون میخواهد این روند را تغییر دهد. شرکت Princeton Critical Minerals به پیشرفتی جدید دست یافته و سازهای سیاه و دیسکمانند ساخته که روی سطح حوضچههای آبنمک شناور میشود. این دستگاه ساده که بهصورت اختصاصی با مادهای ضد رسوب پوشیده شده، برای افزایش سرعت تبخیر و تولید مواد معدنی طراحی شده و با جذب و تبدیل مؤثرتر نور خورشید به گرما، فرآیند را متحول میکند.
افزایش نرخ تبخیر
ژیونگ جیسون رن، همبنیانگذار و دانشمند ارشد این استارتاپ گفت: «حوضچههای سنتی بیش از نیمی از نور خورشیدی که دریافت میکنند را هدر میدهند. فناوری ما بیش از ۹۶ درصد از این انرژی خورشیدی را جذب کرده و به تسریع فرآیند تبخیر اختصاص میدهد.»
این استارتاپ با شرکت بزرگ لیتیوم Sociedad Química y Minera de Chile (SQM) همکاری کرده تا نیلوفرهای مصنوعی را آزمایش کند. در آزمونهای میدانی، این دستگاه بسته به ترکیب آبنمک، نرخ تبخیر را بین ۴۰ تا ۱۲۲ درصد افزایش داده است. این دستگاه بر پایهی فناوری تبخیر خورشیدی در سطح مشترک (ISE) عمل میکند، روشی که سطح آب را گرم میکند، نه عمق آن، و در نتیجه از اتلاف انرژی و نشت آب جلوگیری میکند. نیلوفر مصنوعی که از الیاف خاص سلولز و پوششهای کربنی ساخته شده، تبخیر را سرعت میبخشد و از انباشتهشدن نمک جلوگیری میکند. همچنین مواد معدنی را در حین تشکیل از هم جدا میکند و به این ترتیب، بازیابی لیتیوم را مؤثرتر میسازد.
اثر بزرگ در ردپای کوچکتر
تأثیر این دستاورد فراتر از افزایش سرعت است. از آنجا که نوآوری مذکور کارایی تولید در حوضچههای تبخیری موجود را افزایش میدهد، نیاز به ساخت حوضچههای جدید را کاهش میدهد. این خبر بسیار خوبی برای مناطقی مانند بیابان آتاکامای شیلی است، جایی که تولید لیتیوم اغلب با اکوسیستمهای حساس و منابع محدود آبی در تضاد قرار میگیرد. بر خلاف استخراج از سنگ سخت که انرژیبر و پرکربن است، استخراج لیتیوم از آبنمک مدتهاست که گزینهای پاکتر تلقی میشود. اما اگر استفادهی گسترده از زمین و فشار بر منابع آبی را در نظر بگیریم، این تصویر کمی پیچیدهتر میشود.
فناوری جدید میتواند جایگزینی پایدار برای استخراج از آبنمک باشد و حتی ممکن است نیاز به روشهای مکانیکی مانند فشردهسازی بخار یا فیلتراسیون با فشار بالا که برق زیادی مصرف میکنند و مقیاسپذیری دشواری دارند را کاهش دهد. شان ژنگ، مدیرعامل شرکت Princeton Critical Minerals و پژوهشگر سابق مرکز Andlinger برای انرژی و محیطزیست گفت: «در بسیاری از جنبهها، فرآیندهای استخراج مواد معدنی امروز همانهایی هستند که سه دهه پیش بودند. فناوری ما میتواند رویکرد سنتی استخراج مواد معدنی حیاتی را متحول کند.»
منبع: interestingengineering
۵۸۳۲۳