सीवेज से लिथियम भी निकाला जा सकता है?

जो कोई भी सेल फोन, लैपटॉप या इलेक्ट्रिक कार का उपयोग करता है उसे लिथियम पर निर्भर रहना चाहिए। इस तत्व की काफी मांग है। यद्यपि लिथियम दुनिया भर में पर्याप्त आपूर्ति में है, लिथियम प्राप्त करना और निकालना अभी भी एक चुनौतीपूर्ण और अक्षम प्रक्रिया है।

इंजीनियरों और वैज्ञानिकों की एक अंतःविषय टीम दूषित पानी से लिथियम निकालने की एक विधि विकसित कर रही है।

नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में इस सप्ताह प्रकाशित नया शोध, ब्राइन से लिथियम निकालने की प्रक्रिया को सरल बना सकता है, संभावित रूप से अधिक आपूर्ति पैदा कर सकता है और बिजली के वाहनों, इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए बैटरी घटकों की लागत को कम कर सकता है।

वर्तमान में, लिथियम सौर वाष्पीकरण द्वारा दक्षिण अमेरिका में खारे पानी से सबसे अधिक प्राप्त किया जाता है, जो एक महंगी प्रक्रिया है और इसमें कई साल लग सकते हैं। इसके अलावा, इस प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में लिथियम खो जाएगा।

ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय और सांता बारबरा में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय की शोध टीमों ने एक झिल्ली तैयार की है जो सोडियम जैसे अन्य आयनों से लिथियम को सटीक रूप से अलग कर सकती है, जिससे प्रतिष्ठित तत्वों को इकट्ठा करने की दक्षता में काफी सुधार होता है।

ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय में केमिकल इंजीनियरिंग के मैकेटा विभाग के प्रोफेसर बेनी फ्रीमैन ने कहा: [जीजी] उद्धरण; इस अध्ययन के निष्कर्ष लिथियम की मुख्य संसाधन बाधाओं को हल करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं, और लिथियम निकालना संभव है बैटरियों के लिए तेल और गैस उत्पादन से उत्पन्न पानी से और कागजों के सह-लेखक। [जीजी] उद्धरण;

नमकीन के अलावा, तेल और गैस उत्पादन से अपशिष्ट जल में भी लिथियम होता है, लेकिन इसे आज विकसित नहीं किया गया है। शोधकर्ताओं ने कहा कि टेक्सास में ईगल फोर्ड शेल के हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग से पानी केवल एक सप्ताह में 300 इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी या 1.7 मिलियन स्मार्टफोन के लिए पर्याप्त लिथियम का उत्पादन कर सकता है। यह उदाहरण इस नई तकनीक के लिए लिथियम आपूर्ति में उल्लेखनीय वृद्धि और इस पर निर्भर उपकरणों की लागत को कम करने के अवसरों के पैमाने को दर्शाता है।

इस खोज का मूल शोधकर्ताओं द्वारा क्राउन ईथर का उपयोग करके बनाई गई नई बहुलक झिल्ली है, जो विशिष्ट रासायनिक कार्य के साथ एक लिगैंड है और कुछ आयनों को बांध सकता है। क्राउन ईथर को पहले जल उपचार झिल्ली के एक भाग के रूप में लागू या अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन वे लिथियम निष्कर्षण का प्रमुख घटक हो सकते हैं, पानी में एक विशिष्ट अणु।

अधिकांश पॉलिमर में, सोडियम लिथियम की तुलना में झिल्ली से तेजी से गुजरता है। हालांकि, इन नई सामग्रियों में, लिथियम सोडियम की तुलना में तेजी से चलता है, जो लिथियम युक्त नमकीन में एक सामान्य प्रदूषक है। कंप्यूटर मॉडलिंग के जरिए टीम ने पता लगाया कि ऐसा क्यों हुआ। सोडियम आयन क्राउन ईथर के साथ मिलकर उन्हें धीमा कर देते हैं, जबकि लिथियम आयन अनबाउंड रहते हैं, जिससे वे पॉलिमर से तेजी से गुजरते हैं।

ये निष्कर्ष झिल्ली विज्ञान में एक नई सीमा का प्रतिनिधित्व करते हैं और बहुलक संश्लेषण, झिल्ली लक्षण वर्णन और मॉडलिंग और सिमुलेशन के क्षेत्र में विश्वविद्यालयों के बीच व्यापक सहयोग की आवश्यकता होती है। अनुसंधान को जल और ऊर्जा प्रणाली सामग्री केंद्र, यू.एस. ऊर्जा विभाग द्वारा वित्त पोषित यूटी ऑस्टिन एनर्जी फ्रंटियर रिसर्च सेंटर द्वारा समर्थित किया गया था।