Ei kaivosten avaamista maan pinnalla, ei poraamista meren pohjassa. Seuraava litiumkuume ei ehkä vaadi dynamiittia tai puskutraktoreita. Tarvitaan pikemminkin jotain yksinkertaisempaa: hiuksia ohuempi kalvo, joka on tarkoitettu arvokkaan valkoisen kullan talteenottoon. Litium on uuden teknologisen aikakauden liikkeellepaneva voima.
Uusi tie. Yhdysvaltain energiaministeriön Argonin kansallisen laboratorion ja Chicagon yliopiston tutkijaryhmä on kehittänyt kalvon, joka pystyy erottamaan litiumin suolavedestä erittäin tehokkaasti ja edullisesti.
Kuin hius. Kalvo on valmistettu rikkaasta savesta, vermikuliitista, jonka hinta on noin 350 dollaria tonnilta. Mutta salaisuus piilee saven käsittelytavassa: tutkijat onnistuivat halkaisemaan vermikuliitin vain miljardin metrin paksuisiksi kaksiulotteisiksi kerroksiksi, jotka he sitten asettivat päällekkäin. Niiden väliin he sijoittivat mikroskooppisen pieniä alumiinioksidipylväitä, jotka varmistavat rakenteen vakauden ja toimivuuden jopa veden alla.
Kuinka he onnistuivat saavuttamaan vakauden? Tässä meidän on syytä syventyä hieman teknisiin yksityiskohtiin. Tutkijat lisäsivät membraaniin natriumkationeja, mikä muutti sen pintavarauksen neutraalista positiiviseksi. Tässä tilassa membraani hylkii magnesiumioneja (varaus +2) voimakkaammin kuin litiumioneja (varaus +1), mikä takaa paljon tarkemman suodatuksen.
Lisäksi natriumin lisääminen kaventaa materiaalin huokosia, mikä edistää entisestään litiumin talteenottoa ja päästää läpi vain pienimmät ionit, kuten natrium tai kalium.
Arvokas resurssi. Litiumin omistajat tietävät, että heillä on tärkeä rooli maailman geopoliittisessa pelissä. Kysykää vaikka Kiinalta, joka on vuosisadan alusta lähtien tavoitteellisesti toteuttanut strategiaa, joka käsittää mittavat investoinnit kriittisten mineraalien koko arvoketjuun. Tämän seurauksena Kiina on tällä hetkellä maailman johtava tuottaja 19:stä 20:stä strategisesta mineraalista, jotka on arvioinut Kansainvälinen energiajärjestö (IEA) .
Sen tuotantomenetelmä on kuitenkin edelleen erittäin kallis, hidas, ympäristöä pilaava ja geopoliittisesti epävakaa. Nykyään tuotanto on keskittynyt muutaman maan käsiin, mikä kuormittaa globaalia toimitusketjua. Vaikka merivedessä ja maanalaisissa suolaliuoksissa on valtavia litiumvarantoja, sen tuotanto on tähän asti pidetty mahdottomana: liian kalliina ja liian tehotonta. Tähän asti.
Idea on uusi, mutta ei niin uusi. Kiina on aina ollut edelläkävijä, se on kiistatonta. Aasian jättiläinen on myös ehdottanut litiumin tuotantoa merestä, mutta täysin eri lähestymistavalla: kelluvalla laitteella, joka käyttää aurinkoenergiaa tuotantoon. Nankingin yliopiston kehittämä STLES-järjestelmä luo paineita aurinkoenergian haihtumisen avulla, jotta litiumionit työntyvät nanohiukkasia sisältävän kalvon läpi.
Molemmilla projekteilla on yhteinen tavoite – saada veteen liuennutta litiumia ilman perinteistä louhintaa – mutta niiden teknologiat eroavat toisistaan: toinen käyttää ionivarauksella toimivaa selektiivistä suodatusta, toinen aurinkotranspiraatiota liikkeellepanevana voimana. Yhdessä ne osoittavat, että litiumin tulevaisuus ei ehkä ole maan alla, vaan meren pinnalla, edistyneiden tieteellisten saavutusten siivittämänä.
Unelma menestyksestä . Teollisessa mittakaavassa käyttöönotettuna tämä teknologia voi muuttaa radikaalisti litiumin saatavuuden maailmanlaajuisesti. Maat, joilla ei ole esiintymiä, mutta joilla on rannikko, maanalaisia suolavesiä tai jopa jätevesiä, voivat tulla uusiksi toimijoiksi markkinoilla.
Lisäksi tätä teknologiaa voidaan soveltaa muuhunkin kuin litiumiin. Tutkijoiden mukaan samaa periaatetta voidaan käyttää muiden tärkeiden mineraalien, kuten nikkelin, koboltin ja harvinaisten maametallien, uuttamiseen tai jopa juomaveden puhdistamiseen epäpuhtauksista.
