Krystal Kasal tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Qrafik xülasə. Kredit: Device (2026). DOI: 10.1016/j.device.2025.101028

Elektrikli nəqliyyat vasitələri bazarının və şəbəkə saxlama həllərinin sürətli böyüməsi səbəbindən son bir neçə ildə qlobal litiuma tələbat kəskin şəkildə artmışdır. Hazırda istehsal gücü məhduddur və gələcək ehtiyacları ödəmək ehtimalı azdır. Bununla belə, tədqiqatçılar innovativ litium tutma texnologiyalarında irəliləyiş əldə edirlər. ” Device” jurnalında dərc olunmuş yeni bir araşdırmada dəniz suyundan litiumun əvvəlki ekstraksiya metodlarından daha səmərəli şəkildə çıxarıldığı və dəniz suyunun duzsuzlaşdırılmasının əlavə faydası olduğu təsvir edilmişdir.

Bol litium, lakin məhdud giriş

Dəniz suyunda təxminən 230 milyard ton həcmində böyük litium ehtiyatı var. Lakin, onun çıxarılması üsulları aşağı litium konsentrasiyaları və yüksək səviyyədə rəqabət aparan natrium ionları ilə bağlı çətinliklər səbəbindən məhduddur. Dəniz suyunda litium konsentrasiyaları təxminən 0,2 mq/L olsa da, natrium ionlarının konsentrasiyası 12000 mq/L-dən çoxdur. Digər ionların yüksək konsentrasiyasından yaranan müdaxilə elektrokimyəvi interkalasiya, nanofiltrasiya və maye-maye ekstraksiya kimi metodları praktik istifadə üçün çox səmərəsiz etdi.

   Hubble yeni tip obyektlərin ilk nümunəsi olan Cloud-9-u araşdırır

Video Player is loading.Play Video

Hidrogen manqan oksidi (HMO) kimi litium-ion ələklərindən (LIS) istifadə edən üsullar litium selektivliyində ümidvericidir, lakin dəniz suyunda litiumun aşağı konsentrasiyası səbəbindən hələ də yavaş adsorbsiya kinetikasına malikdir. Fazalararası buxarlanma ilə birləşdirildikdə , LIS-lər daha yaxşı adsorbsiyaya malikdir. Lakin, digər ionların zənginləşdirilməsi effektiv adsorbsiya üçün kifayət qədər litium səviyyəsinə çatmadan litiumun miqyaslanmasına səbəb olur. Bu miqyaslanma buxarlanmanı daha da çətinləşdirir və litiumun adsorbsiyasını bloklayır.

Lakin bu məhdudiyyətlərin aradan qaldırılması gələcəkdə litium əldə etmək üçün daha ekoloji cəhətdən təmiz bir üsul təklif edir. Hazırda quruda yerləşən üsullarla litium hasilatı dağıdıcıdır və çirklənmənin artmasına və həddindən artıq su istehlakına səbəb olur.

Günəş enerjisi ilə işləyən mişar ekstraktoru

Yeni tədqiqatda iştirak edən tədqiqat qrupu, yeni hazırlanmış günəş enerjisi ilə işləyən mişar ekstraktorundan (SPSE) istifadə edərək əvvəlki dəniz suyu litium ekstraksiyası ilə bağlı bəzi məhdudiyyətləri aradan qaldırmış kimi görünür. SPSE, iki hidrofob fototermal təbəqə arasında yerləşdirilmiş hidrofilik litium-adsorbent təbəqədən ibarətdir.

Cihaz buxarlanmanı sürətləndirmək üçün günəş işığından istifadə edir və adsorbent təbəqəsində litiumla zənginləşdirən kapilyar axın yaradır. Hər bir ekstraktor əvvəlcə 30 dərəcəlik bucaq altında əyilir və yuxarı hissədə qabıq əmələ gəldikcə yavaş-yavaş mişar kimi hərəkətlə əyilir. Bu hissə suya batırıldıqda, duzlar əriyir, qabıqları təmizləyir və yenidən başlayır.

“SPSE-də hidrofilik nanolifli döşək həm ion daşınması üçün kapilyar nasos, həm də Li+ tutma üçün rezervuar kimi fəaliyyət göstərir. O, kapilyar axın vasitəsilə su ilə doldurulur və buxarlanma ilə yanaşı davamlı ion daşınmasını təmin edir.”

Tədqiqat müəllifləri yazırlar ki, “Üst karbon kağızı işığı buxarlanma üçün istiliyə çevirir, alt karbon kağızı isə ekstraktorun su səthində üzməsinə imkan verir və maye körpüsündən sürükləmə qüvvəsini azaldır. Hidrofob təbəqələr duz çöküntüsünü SPSE-nin kənarlarına yönəltməyə kömək edir və yellənmədən əvvəl buxarlanma zamanı qabıqlanmanı azaldır”.

Cihaz yerli litium konsentrasiyasında 15,5 dəfə artım əldə edərək adsorbsiya kinetikasını artırdı. SPSE litium və natriumu 370.000-dən çox dəfə ayırdı və bu da daha effektiv litium toplanmasına imkan verdi. Komanda həmçinin əlavə optimallaşdırma tətbiq edildikdə “içməli suyun keyfiyyət standartlarına” malik yüksək təmiz suyun dəyərli bir əlavə məhsulunu qeyd edir.

Tədqiqatçılar əyilmiş mişar modelini tamamilə suya batırılmış modellə müqayisə etdilər. Təcrübələr mişar versiyası ilə daha yaxşı nəticələr göstərdi, batırma metodları ilə müqayisədə 120 saat ərzində litiumun mənimsənilməsi 69% daha yüksək idi.

Əlavə təkmilləşdirmələr

SPSE, resursların çıxarılması və suyun təmizlənməsi üçün davamlı, günəş enerjisi ilə işləyən bir həll təqdim edir, lakin hələ də tam potensialına çatmayıb. Cihazın manqan əsaslı litium ələklərinin qeyri-sabitliyi səbəbindən 30 dövrdən sonra 21,6% performans pozğunluğundan əziyyət çəkdiyi aşkar edilmişdir. Cihazın real dəniz mühitlərində işləməsi ilə bağlı hələ də bəzi suallar mövcuddur. Əksər LIS-lər qələvi şərait tələb edir və bu da real dəniz suyunda pH tənzimlənməsini tələb edir.

Bu məhdudiyyətləri aradan qaldırmaq üçün tədqiqat qrupu manqan əsaslı LIS-ləri daha yaxşı stabilliyə malik titan əsaslı LIS-lərlə əvəz etməyi və gələcək modellərdə təbii dəniz suyunun pH səviyyəsində litium tuta bilən materialları və ya yanaşmaları birləşdirməyi təklif edir.

Müəllifimiz Krystal Kasal tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Yi-Zhou Chen və digərləri, Dəniz suyundan litium istehsalı üçün günəş enerjisi ilə işləyən öz-özünə təmizlənən mişar ekstraktoru, Cihaz (2026). DOI: 10.1016/j.device.2025.101028

Jurnal məlumatı: Cihaz 

© 2026 Science X Network