استخراج الليثيوم من مياه البحر .. الطريقة والاستخدامات

استخراج الليثيوم من مياه البحر .. الطريقة والاستخدامات

30 May 2024
بنك المعرفة دقائق.نت
رابط مختصر
للمشاركة لـ فيسبوك
حجم الخط

استخراج الليثيوم من مياه البحر يعتبر تحدًا هندسيًا وتكنولوجيًا معقدًا يتطلب عمليات متقدمة وتكاليف عالية. يُعتبر الليثيوم مادة حيوية في صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن، التي تستخدم بشكل واسع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة وصناعة السيارات الكهربائية، مما يجعل البحث عن مصادر جديدة له حيويًا.

كيفية استخراج الليثيوم من مياه البحر

استخراج الليثيوم من مياه البحر يُعد تحدًا تقنيًا يستلزم البحث عن تقنيات متقدمة لفصله من باقي المعادن والمركبات المتواجدة بها. بالنظر إلى النسبة المنخفضة لليثيوم في مياه البحر، والتي تبلغ حوالي 180 جزءاً في المليار، ووجود معادن أخرى ذائبة بنسب أعلى، تصبح التقنيات التقليدية كالترشيح الغشائي والتبادل الأيوني والتناضح العكسي غير فعّالة في هذا السياق.

لذلك، تم تطوير تقنيات جديدة لاستخراج الليثيوم من مياه البحر، من بينها:

  •  الامتزاز، والتبلور (Adsorption, desorption, and crystallization): تستخدم هذه الطريقة مجاري نفايات تحلية المياه بدلاً من مياه البحر الخام. تتضمن العملية استخدام المواد الكيميائية لامتصاص وتركيز الليثيوم، ثم تتبعها عمليات الترشيح والتنقية للحصول على ليثيوم نقي.
  •  الإطار المعدني العضوي (MOF): تعتمد هذه التقنية على استخدام وسائط بلورية جديدة تسمح بانتقائية أكبر للأيونات، مما يسهل فصل الليثيوم عن غيره من المواد.
  •  التحليل الكهربائي “كاوست”: تعتمد هذه الطريقة على استخدام غشاء يسمح بمرور الأيونات الليثيوم بشكل انتقائي، مما يتيح استخراجها بفعالية أكبر.
  •  فوسفات حديد الليثيوم: يستخدم هذا النهج في استخلاص الليثيوم من محلول ملحي عن طريق تفاعلات كيميائية تقوم بامتصاص الليثيوم وفصله عن المركبات الأخرى.

تتطلب هذه الطرق الجديدة بحوثًا وتطويرًا مستمرًا لتحسين كفاءتها وتقليل تكاليفها، ومع ذلك، يمكن أن تشكل حلاً مستدامًا لاستخراج الليثيوم في المستقبل، وتلبية الطلب المتزايد على هذه المادة الحيوية في صناعة البطاريات والتكنولوجيا الحديثة.

استخراج الليثيوم من مياه البحر

طرق استخراج الليثيوم الأخرى

هناك عدة طرق لاستخراج الليثيوم، وتشمل بعضها:

  •  الطين الهكتوري: قام العلماء بتجارب عديدة باستخدام هذه الطريقة، وتشمل التقنيات مثل ترشيح الأحماض والقلويات والكلوريد والكبريتات، إلا أن لم تُثبت حتى الآن فعالية هذه الطريقة في استخراج الليثيوم بشكل موثوق.
  •  المحاليل الملحية المعاد تدويرها من محطات الطاقة: تعتبر هذه الطريقة الأكثر شيوعًا لاستخراج الليثيوم من خلال تجميع ومعالجة المحاليل الملحية.
  • المياه المالحة لحقول النفط المستردة: يُعد استخراج الليثيوم من المحاليل الملحية في حقول النفط شكلًا آخر من أشكال استخراج المياه المالحة التقليدية.
  •  إعادة تدوير الإلكترونيات: تُعتبر هذه الطريقة غير شائعة في الوقت الحالي، ولكن مع زيادة الطلب على الليثيوم، قد تصبح هذه الطريقة مهمة أكثر في المستقبل.

يُوجد الليثيوم بشكل طبيعي في المياه المالحة مثل البحار والصخور الصلبة، ويمكن العثور عليه أيضًا في رواسب المياه المالحة في البحيرات المالحة. يتم استخراجه بشكل أساسي من المحاليل الملحية، ولكن الكميات المستخرجة عادةً ما تكون محدودة. في حال رغبة في استخراجه من الصخور الصلبة، يتطلب الأمر إجراء مسوحات جيولوجية وعمليات حفر، وهو أمر مكلف ولكن ينتج كميات أكبر من الليثيوم.

استخدامات الليثيوم

بعد معرفة طرق استخراج الليثيوم من مياه البحر فإن الليثيوم يتمتع بعدة استخدامات صناعية مهمة، ومن بينها:

  •  البطاريات قابلة للشحن: يُستخدم الليثيوم في صناعة البطاريات القابلة لإعادة الشحن نظرًا لقدرته العالية على تخزين وتحرير الطاقة بشكل فعال. تجده في بطاريات الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، بالإضافة إلى استخدامه في مجال السيارات الكهربائية وأنظمة التخزين الكبيرة كشبكات التخزين الطاقوية.
  •  المنتجات الزجاجية: يُستخدم الليثيوم في تعزيز خصائص المنتجات الزجاجية، مما يجعلها أكثر متانة ومقاومة للتآكل وقادرة على التحمل في درجات الحرارة العالية. يُستخدم في صناعة الأفران والمواقد الزجاجية، وكذلك في إنتاج الحاويات والألياف الزجاجية، مما يُحسن من كفاءة العمليات الصناعية ويُوفر الطاقة.

تزايد الطلب على الليثيوم في هذه الاستخدامات يعكس تطور التكنولوجيا وتوسع نطاق استخدامه في مختلف الصناعات. كما أن زيادة المشاريع التي تهدف إلى استخراج الليثيوم بطرق مختلفة تعكس الاهتمام المتزايد بتلبية الطلب المتزايد على هذه المادة بشكل فعال ومستدام دون التأثير الضار على البيئة.

شاهد من أعمال دقائق

رابط مختصر
للمشاركة لـ فيسبوك

موضوعات متعلقة

التعليقات (0)

يجب عليك .. تسجيل الدخول أو التسجيل لتتمكن من التعليق.

تعليقات الفيسبوك