Mỹ thử nghiệm công nghệ "đào" kim loại từ nước

PNNL đang phát triển các hạt nano từ tính được bao quanh bởi một lớp vỏ bám hút tốt vào lithium và nhiều kim loại khác có trong nước, có giá trị quan trọng trong sản xuất công nghiệp. 

Những nguồn nước được nghiên cứu bao gồm nước trong các nhà máy địa nhiệt, nước phun ra gần mặt đất trong quá trình sản xuất khí đốt hoặc dầu mỏ, nước thải từ các nhà máy khử muối hoặc thậm chí là nước biển.

Kỹ sư hóa học của PNNL, anh Jian Liu đang quan sát các thiết bị trong phòng thí nghiệm được sử dụng để chiết xuất
 các nguyên tố đất hiếm từ các nguồn nước khác nhau. Nguồn: Andrea Starr | PNLL
 

Khi thêm các phân tử nhỏ gốc sắt vào nước, các phân tử này sẽ hút và liên kết với lithium. Tiếp theo, với sự trợ giúp của nam châm, người ta có thể thu được các hạt nano và lithium chỉ trong vài phút một cách dễ dàng. Sau khi tách lithium ra, hạt nano sẽ được sạc điện và tái sử dụng.

Công nghệ này hứa hẹn có thể thay thế phương pháp lọc lithium thông thường như bơm nước ngầm vào các ao lớn và chờ bay hơi. Những quy trình cũ như vậy có thể kéo dài nhiều tháng, thậm chí nhiều năm trời, ảnh hưởng tới việc quản lý nước ngầm ở các khu vực khô hạn.
 

Khi các phân tử gốc sắt được thêm vào nước, chúng sẽ hút và liên kết với lithium.
 Tiếp theo, người ta dùng nam châm để thu các hạt nano và lithium. Nguồn: cleanfuture.co.in
 

Lithium là thành phần thiết yếu trong nhiều công nghệ điện tử và năng lượng, có thể kể đến pin lithium-ion siêu nhẹ, cung cấp điện cho mọi thứ từ điện thoại di động tới xe điện. 

Thị trường toàn cầu cho lithium được dự đoán có thể lên tới 8,2 tỷ USD vào năm 2028, tuy nhiên khối lượng lithium được sản xuất tại Mỹ còn rất ít.

Hiện PNNL đang hợp tác với công ty Moselle Technologies để hoàn thiện công nghệ, xin cấp phép và thử nghiệm ở một vài địa điểm. 

Công nghệ đang chờ cấp bằng sáng chế này không chỉ mang đến cho Mỹ cơ hội tự sản xuất lithium và nhiều vật liệu giá trị khác mà còn giúp quá trình sản xuất trở nên nhanh gọn, ít tốn kém hơn.

Không dừng lại ở đó, các nhà nghiên cứu tại PNNL đang tùy chỉnh lớp vỏ của hạt nano để nâng cao khả năng ứng dụng của công nghệ này, với mục đích khai thác các nguyên tố và khoáng chất có giá trị thương mại, chiến lược khác dùng trong công nghệ năng lượng, thiết bị hình ảnh y tế, điện tử, v.v., chẳng hạn như cesium và antimon.