Литий является основным элементом в современных аккумуляторах. В связи с глобальной электрификацией мирового автопрома спрос на этот металл стремительно растет. Аналитики утверждают, что при таком раскладе к 2080г. его наземные запасы будут исчерпаны. В поисках альтернативных источников лития ученые университета KAUST (Саудовская Аравия) нашли способ добывать его из морской воды.

Мировой океан содержит лития в пять тысяч раз больше, чем суша, но в очень маленькой концентрации. Вместе с ним в воде находится множество других элементов, в том числе калий, натрий и магний, концентрация которых гораздо выше, а частицы крупнее. Все предыдущие попытки выделить из этого «супа» литий ни к чему не привели.

Молодой исследователь Чжэнь Ли разработал уникальную электрохимическую ячейку с керамической мембраной, содержащей оксиды лития, лантана и титана (LLTO). В кристаллической структуре этой мембраны имеются отверстия такой величины, что через них легко проходят мелкие частицы лития, а большие частицы других элементов отсеиваются.

Процесс прост: центральный отсек ячейки заполняется морской водой, затем содержащиеся в ней положительно заряженные ионы лития сквозь мембрану LLTO попадают в катодную камеру, где и накапливаются; отрицательные ионы через обычную анионообменную мембрану направляются к аноду.

Под напряжением 3.25В в катодной камере дополнительно образуется газообразный водород, а в анодной — хлор. Вода, обогащенная ионами лития, проходит еще четыре стадии обработки, после чего концентрация лития в ней увеличивается настолько, что из раствора уже можно извлечь фосфат лития, такой чистый, что его можно использовать в производстве тяговых батарей.

Аравийские ученые посчитали, что килограмм лития, извлеченный из морской воды, обойдется им всего лишь в пять долларов — на оплату электричества. А стоимость хлора и водорода, дополнительно генерируемых ячейкой, перекрывает и эти затраты. Что касается использованной воды, она остается чистой и годится для опреснения.