當(dāng)你看到這個標(biāo)題時,也許會感到難以置信!一根繩子竟然能改變?nèi)蜾嚫窬?這不是普通的繩子,是由美國普林斯頓大學(xué)土木與環(huán)境工程教授任志勇領(lǐng)導(dǎo)的團隊開發(fā)的一種多孔纖維,可以扭曲成繩索的形狀,用于從鹵水中提取鋰。
一、繩子撈鋰技術(shù)到底是怎么回事
鋰是一種極其活潑的金屬,在自然界中不存在單質(zhì)形式。目前全球鋰的主要來源是鋰礦石提取和鹵水提取。
鹵水是一種重要的化工原料,也是一種鹽含量超過5%的液態(tài)礦產(chǎn)資源。它是從海水或鹽湖水中制鹽后殘留的母液,主要成分包括氯化鎂、硫酸鈣、氯化鈣、氯化鈉等,味道苦澀。目前,要從鹵水中提取含量較低的鋰,需要建造大量的蒸發(fā)池。
普林斯頓大學(xué)的研究人員開發(fā)出的多孔纖維具有親水內(nèi)部和防水表面的特性。當(dāng)這種繩子浸入鹵水中時,鹵水會通過毛細(xì)作用向繩子上方流動。只要浸入鹵水的繩子足夠多,就能加快水的蒸發(fā)速度,當(dāng)水分蒸發(fā)后,氯化鈉、氯化鋰等結(jié)晶化合物會殘留在繩子上。
更重要的是,由于不同鹽的溶解度不同,溶解度較高的鹽,如氯化鋰,會在繩子上部結(jié)晶。這意味著在使用較少化學(xué)劑的情況下,也能將鹵水中的鋰鹽分離出來。
二、為什么說"繩子撈鋰"可能改變?nèi)蜾嚠a(chǎn)業(yè)格局
根據(jù)研究人員的介紹,這種多孔纖維材料造價低廉。利用這種方法從鹵水中提取鋰不僅能減少土地使用量90%,提高生產(chǎn)速度20倍,還可以節(jié)約大量水和化學(xué)藥劑,從而降低生產(chǎn)成本和環(huán)境代價。
鹵水和礦石是鋰資源的主要來源,但鹵水鋰資源占比更大,產(chǎn)能也更高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球鋰資源總量中,鹵水鋰資源占比超過60%,而以鹵水為原料生產(chǎn)鋰鹽比起以礦石為原料生產(chǎn)鋰鹽,能耗和成本更低。
在全球大力發(fā)展清潔能源的背景下,鋰在各國能源發(fā)展戰(zhàn)略中扮演著至關(guān)重要的角色,各大國對鋰的需求不斷增長。如果像研究人員所說,這種技術(shù)最終能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī);瘡柠u水中提取鋰鹽,甚至從海水中提取鋰鹽,那將可能徹底改變?nèi)虻匿嚿a(chǎn)格局。
盡管繩子撈鋰技術(shù)可以用于提取鹵水鋰,降低成本,提高生產(chǎn)效率,但鹵水鋰資源主要分布在南美洲的智利、阿根廷、玻利維亞等三國以及中國的青藏高原地區(qū)。其中,南美洲的"鋰三角"地區(qū)占據(jù)了全球約80%的鹵水鋰資源份額,而中國的份額約為12%。目前,中國是全球第三大鋰開采國,僅次于澳大利亞和智利,在鋰供應(yīng)鏈中具有重要的地位。
這項技術(shù)確實有可能改變?nèi)蜾嚠a(chǎn)業(yè)的格局,但除非美國能夠控制南美洲"鋰三角"地區(qū)的鹵水鋰資源,否則很難讓美國成為鋰產(chǎn)業(yè)的大國。然而,無可否認(rèn)的是,這項技術(shù)的發(fā)明非常出色!
繩子撈鋰技術(shù)的出現(xiàn)引發(fā)了人們對于鋰資源開采和利用方式的思考。通過創(chuàng)新的方法和材料,我們可以更加高效地從鹵水中提取鋰,減少資源的浪費,降低生產(chǎn)成本,同時也減少對環(huán)境的負(fù)面影響。隨著清潔能源的快速發(fā)展,鋰作為電池材料的需求持續(xù)增加,探索和應(yīng)用新技術(shù)來提高鋰資源的開采效率和可持續(xù)性變得尤為重要。
繩子撈鋰技術(shù)的潛力還未完全展現(xiàn),但它已經(jīng)為全球鋰產(chǎn)業(yè)注入了新的活力和希望。這項技術(shù)的進一步發(fā)展可能不僅限于鹵水鋰的提取,還有可能在海水中提取鋰鹽等更廣闊的領(lǐng)域發(fā)揮作用。隨著科學(xué)家們的不斷努力和創(chuàng)新,我們有理由相信,鋰資源開采和利用的未來將變得更加高效、可持續(xù),為清潔能源革命做出重要貢獻。
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