Lityum üretiminde devrim yapacak yöntem: İki yıllık süreç günlere indi

Lityumun üretiminde, geleneksel yöntemlerin çevresel zararlarını ve uzun bekleme sürelerini ortadan kaldıran yeni bir teknoloji geliştirildi. ABD’li araştırmacılar, ‘S3E’ adını verdikleri yöntemle, tuzlu sulardan lityumu çok daha hızlı, temiz ve verimli bir şekilde ayrıştırmayı başardı.

Dünya genelinde lityumun yaklaşık yüzde 40'ı, yer altındaki tuzlu su rezervlerinden ‘güneş buharlaştırması’ yöntemiyle elde ediliyor. Ancak bu süreç; devasa araziler, milyonlarca ton su tüketimi ve iki yıla varan bekleme süreleri gerektiriyor. Columbia Üniversitesi Yer ve Çevre Mühendisliği Bölümü'nden Doç. Dr. Ngai Yin Yip ve ekibi, bu hantal süreci tarihe gömecek ‘Değiştirilebilir Çözücü Seçici Ekstraksiyon’ (S3E) yöntemini duyurdu.

S3E TEKNOLOJİSİ: SICAKLIĞA DUYARLI ÇÖZÜCÜ DEVRİMİ

Geleneksel teknolojilerin aksine S3E, lityumu çok düşük konsantrasyonlarda veya diğer kimyasallarla karışık haldeyken bile yüksek bir hassasiyetle ayırabiliyor. Yöntem, bağlayıcı kimyasallar yerine sıcaklığa duyarlı özel bir çözücü sistemine dayanıyor.

Sistemin teknik üstünlükleri şu şekilde öne çıkıyor:

• Yüksek seçicilik: Sodyuma göre 10 kat, potasyuma göre ise 12 kat daha yüksek seçicilikle lityumu ayrıştırıyor.
• Kirletici kontrolü: Lityum üretiminde en büyük engellerden biri olan magnezyumu, özel bir çökelme adımıyla kendiliğinden dışlıyor.
• Enerji verimliliği: İşlem, sanayi tesislerinden gelen atık ısı veya güneş kolektörlerinden elde edilen düşük dereceli ısı ile çalıştırılabiliyor.

İKİ YILLIK BUHARLAŞMA HAVUZLARINA SON

Mevcut güneş buharlaştırma yöntemi, sadece Şili'nin Atacama Çölü veya Nevada gibi kuru ve geniş düzlüklere sahip bölgelerde uygulanabiliyor. Columbia'nın geliştirdiği S3E yöntemi ise, Kaliforniya'daki Salton Gölü gibi lityum açısından zengin ancak geleneksel yöntemlerin uygulanamadığı bölgeleri de ekonomiye kazandırma potansiyeline sahip.

Laboratuvar testlerinde, Salton Denizi jeotermal bölgesinden alınan örneklere benzer sentetik sular kullanıldı. Sistem, sadece dört döngü sonunda lityumun yaklaşık yüzde 40'ını geri kazandı. Bu, geleneksel yöntemin aylar süren aşamasını günlere indiren bir hız anlamına geliyor.

YEŞİL ENERJİ İÇİN TEMİZ TEDARİK ZİNCİRİ

Projenin başındaki isim Doç. Dr. Ngai Yin Yip, yeşil enerji geçişinin sadece son ürünle değil, ham madde tedarikiyle de sürdürülebilir olması gerektiğini vurguluyor: "Sürekli yeşil enerjiden bahsediyoruz ancak tedarik zincirlerinin ne kadar kirli olduğundan nadiren bahsediyoruz. Sürdürülebilir bir geçiş istiyorsak, gerekli malzemeleri daha temiz yollarla elde etmeliyiz."

Henüz kavram kanıtı aşamasında olan S3E teknolojisi, lityum tedarik zincirindeki iki hakim güç olan ‘buharlaştırma havuzları’ ve ‘sert kaya madenciliği’ne karşı en güçlü çevreci alternatif olarak görülüyor. Teknolojinin ölçeklendirilmesiyle birlikte, elektrikli araç bataryası maliyetlerinde ve üretim sürelerinde ciddi bir düşüş bekleniyor.