0
0
0
0
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để xử lý nước thải nhằm mục đích lọc các chất độc hại ngăn thải ra môi trường. Có thể kể đến như phương pháp chiết xuất từ nước muối. Và gần đây nhất là việc sử dụng màng siêu nhạy. Chiếc màng này có khả năng tách lithium từ nước thải. Đây là sản phẩm được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu từ Đại học Texas và Đại học California của Mỹ. Sản phẩm này giúp chúng ta thu được lithium đủ lớn dùng để làm các loại pin mặt trời hay cho các phương tiện đi lại. Hãy cùng igtsucks.com tìm hiểu thêm về chiếc màng lọc này trong bài viết dưới đây nhé.
Cơ chế hoạt động của màng siêu nhạy tách lithium
Ngoài phương pháp chiết xuất từ nước muối, nhóm nghiên cứu Mỹ phát triển màng polymer siêu nhạy để có thể tách chính xác ion lithium từ nước thải.
Sản phẩm được thực hiện bởi các nhóm nghiên cứu từ Đại học Texas và Đại học California (Mỹ). Cốt lõi của phương pháp này là màng polyme được tạo ra nhờ sử dụng chất ether; có chức năng liên kết các ion khác trong pin. Đặc biệt, loại chất này có thể nhắm trúng mục tiêu phân tử cụ thể trong nước; để liên kết và chiết xuất ion lithium.
Trong màng này, lithium di chuyển nhanh hơn natri, chất ô nhiễm phổ biến trong nước muối. Các nhà nghiên cứu cho rằng, do ion natri dễ dàng liên kết với ether nên bị giữ lại. Trong khi các ion lithium vẫn chưa liên kết; cho phép chúng lọc qua polyme nhanh hơn. Áp dụng phương pháp này, lithium có thể được tách chiết từ nước thải gây ô nhiễm, chứa các kim loại nặng dễ dàng tạo liên kết với ether vì nước thải trong quá trình sản xuất dầu mỏ và khí đốt tự nhiên cũng chứa lithium, nhưng chưa được khai thác.
Nhóm nghiên cứu lấy dẫn chứng về việc nước thải của tập đoàn dầu Eagle Ford ở Texas có thể sản xuất đủ lượng lithium cho 300 pin ô tô điện hoặc 1,7 triệu điện thoại thông minh. Điều này cho thấy cơ hội ứng dụng thực tế của phương pháp mới này trong việc tăng nguồn cung cấp lithium.
Tầm quan trọng của lithium
Pin Lithium-ion ra đời trong cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970. Nhà hóa học người Anh M. Stanley Whmitham (Đại học Binghamton) đã nghiên cứu phát triển các phương pháp có thể dẫn đến các công nghệ về năng lượng mà không sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Ông đã phát hiện ra một vật liệu giàu năng lượng; có thể sử dụng để tạo ra cực âm trong pin Lithium. Đây chính là tiền đề để phát triển loại pin Lithium có thể hoạt động đầu tiên. Trong nghiên cứu thử nghiệm của mình; Whittingham đã sử dụng Titan disulfua và kim loại Lithium (Li) làm điện cực.
Lithium (Lithi) là một trong những nguyên tố nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn hóa học; chứa đựng tiềm năng điện hóa rất lớn. Khi các điện cực kim loại này được sử dụng, chúng tạo ra mật độ năng lượng (lưu trữ năng lượng cho mỗi đơn vị thể tích) cao hơn so với pin truyền thống. Cho phép tạo ra những thế hệ pin nhỏ, gọn nhưng lại có dung lượng điện năng cao.
Lithium là nguyên liệu quan trọng trong pin điện thoại, xe máy và ô tô điện. Mặc dù nguồn cung cấp chúng đa dạng, việc thu nhận và chiết xuất ion này nhờ bay hơi bằng năng lượng mặt trời vẫn là phương pháp chưa năng suất. Vì một số lượng nhỏ kim loại này bị hao phí.
