Бионическая мембрана поможет добывать литий чище и быстрее

Ученые Техасского университета в Остине разработали мембрану, которая избирательно пропускает ионы лития и задерживает посторонние примеси. Технология имитирует механизмы работы клеточных мембран и может упростить извлечение лития из природного сырья и рассолов. В будущем ее также планируют использовать для обособления других важных для промышленности минералов

Литий требуется для производства аккумуляторов электромобилей, смартфонов и систем накопления энергии 

Однако его извлечение остается сложным процессом, который требует значительных ресурсов и может наносить вред окружающей среде. Сырье получают из горных пород, соленых подземных вод и отработанных аккумуляторов. Поскольку литий содержится в смеси с другими веществами, его приходится отделять от многочисленных примесей

Команда под руководством профессора Маниша Кумара сосредоточилась именно на этом этапе. Инженеры создали искусственные наноканалы, воспроизводящие принцип прохождения ионов через мембраны живых клеток, и встроили их в специальное фильтрационное покрытие. Такая бионическая мембрана избирательно пропускает ионы лития, задерживая другие вещества. По замыслу разработчиков, технология позволит уменьшить потребность в агрессивных химикатах и ​​токсичных растворителях при очистке сырья

Научный сотрудник лаборатории Харекришна Бехера отметил, что исследование помогло команде лучше понять взаимодействие ионов с химическими группами на входе в наноканалы. Эти знания позволят создавать мембраны с необходимыми свойствами для отделения различных веществ, в том числе других важных для промышленности минералов

Пока технологию нужно проверить в масштабах промышленного производства 

Исследователям предстоит выяснить, насколько стабильно мембрана будет работать при длительном использовании и удастся ли сохранить ее избирательность при больших объемах сырья. Если разработка пройдет эти испытания, она может сделать производство лития менее ресурсоемким и уменьшить его влияние на окружающую среду