Зарядка от воды
Специалисты из РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина разработали способ извлечения лития с помощью растений. Для этого хотят использовать пластовые воды нефтегазовых месторождений. Эксперименты показали, что растения могут накапливать металл, активно применяемый в технике.
Белая нефть
Литий — щелочной металл, который используется в металлургии, энергетике, промышленности и медицине. Главная область применения лития — производство аккумуляторных батарей, размещаемых во многих устройствах, начиная с телефонов и заканчивая электробусами. Этот металл обладает легкостью и способностью быстро отдавать и принимать заряд.
Из-за редкости и высокой стоимости литий называют «белой нефтью». Металл не встречается в природе в чистом виде из-за высокой химической активности, а его крупных месторождений в мире мало.
Развитие гаджетов, электромобилей и других систем хранения энергии привело к росту спроса на литий. Издание The Guardian прогнозирует, что в ближайшие годы его потребуется в три раза больше, чем сейчас. По данным Международной организации производителей автомобилей OICA, в 2016 году в мире насчитывалось 1,3 миллиарда электромобилей. На одну батарею для них понадобилось бы как минимум 44 килограмма лития, а на все электрокары вместе – более 57 миллионов тонн. Сложно представить, сколько используется ценного металла для создания батарей в телефонах и ноутбуках.
При чем здесь вода?
В качестве источника лития ученые исследовали подземные воды, которые содержатся в порах и трещинах горных пород и извлекаются на поверхность при добыче нефти и газа. Эти воды называются пластовыми. Жидкость может находиться в составе полезных ископаемых с момента образования слоя или проникать в него через осадки и водоемы. В разных месторождениях доля воды в добываемом топливе различается и иногда достигает 98 %. После обезвоживания нефти образуется пласт. Технологии переработки пластовых вод изучены слабо, несмотря на высокую концентрацию в них минеральных солей.
Растения против лития
Получить литий можно из руды или рассолов. Добыча из руды быстрее, но дороже. По этой причине с 1990-х основным источником лития стали подземные рассолы. Стоимость переработки уменьшилась, но при этом увеличилось ее время.
Для извлечения лития из гидроминерального сырья ученые Губкинского университета предложили использовать биосорбцию. Растения выращиваются на смеси пластовых вод и питательного раствора. В результате в листьях и стеблях накапливается литий. Опыты проводились на горчице, люцерне, декоративной капусте и рапсе. Последний оказался лучшим растением для выделения металла.
Разработанный способ получения лития менее затратный и более экологичный, для него не нужно возводить новые объекты на нефтегазовых предприятиях. Как отметил профессор Губкинского университета Владимир Винокуров, производство литий-ионных аккумуляторов для смартфонов, ноутбуков, автомобилей и других устройств требует более 80 % от всего объема добываемого лития, а создание производств внутри страны снизит зависимость от импорта и удовлетворит спрос на этот металл на внутреннем рынке.
Источник фото: unsplash.com
