Почти половина этого количества может поступать из сточных вод Пенсильвании.

Почти половина этого количества может поступать из сточных вод Пенсильвании.
Для изготовления батарей требуется много лития.  Почти половина этого количества может поступать из сточных вод Пенсильвании.

Карта области исследования, показывающая протяженность сланцев Марцеллус, расположение скважин, использованных в анализе кривой падения (DCA), образцы PW, использованные в этом исследовании, и предыдущие местоположения образцов Геологической службы США. Кредит: Научные отчеты (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-58887-x

Большинство аккумуляторов, используемых в таких технологиях, как умные часы и электромобили, изготовлены из лития, который путешествует по всему миру, прежде чем попасть к производителям. Но что, если почти половина лития, используемого в США, может поступать из сточных вод Пенсильвании?

Новый анализ с использованием данных о соответствии требованиям Департамента охраны окружающей среды Пенсильвании предполагает, что, если бы литий можно было извлечь с полной эффективностью, литий из сточных вод сланцевых газовых скважин Марцеллуса мог бы обеспечить до 40% спроса страны.

По словам Джастина Макки, исследователя Национальной лаборатории энергетических технологий и его доктора философии, исследователи в лаборатории уже могут извлекать литий из воды с эффективностью более 90%. советник Дэниел Бэйн, доцент кафедры геологии и наук об окружающей среде Школы искусств и наук Кеннета П. Дитриха Питтсбургского университета.

Геологическая служба США относит литий к важнейшим минералам (хотя, как сразу заметил Макки, литий — это элемент, а не минерал). Это обозначение означает, что правительство США хочет, чтобы к 2030 году весь литий производился внутри страны, поэтому поиск источников усилился. В настоящее время большая часть его добывается из соляных прудов в Чили. Затем его отправляют в Китай, где он перерабатывается.

В США есть предприятия по добыче лития, но Макки сказал. «Это другое дело. Это поток отходов, и мы рассматриваем возможность полезного использования этих отходов».

Обнаружение лития в сточных водах сланца Марцеллус не стало неожиданностью: исследователи проанализировали воду, переработанную при гидроразрыве пласта, и поняли, что она собирает минералы и элементы из сланца. «Однако не было проведено достаточно измерений для количественной оценки ресурсов», — сказал Макки. Мы просто не знали, сколько там было».

Благодаря нормативным требованиям Пенсильвании исследовательская группа смогла это выяснить. Свои результаты они опубликовали в журнале Научные отчеты.

Компании обязаны предоставлять анализы сточных вод, используемых на каждой площадке скважин, и литий является одним из веществ, о которых они должны сообщать, сказал Макки. «И именно так мы смогли провести региональный анализ».

Удовлетворение от 30% до 40% потребностей страны в литии значительно приблизит страну к требованиям 2030 года. Но богатые литием сточные воды есть и за пределами штата. «Пенсильвания имеет самый надежный источник данных по сланцам Марселлас», — сказал Макки. «Но в Западной Вирджинии тоже много активности».

Следующим шагом на пути к использованию этого лития является понимание воздействия его добычи на окружающую среду и создание пилотной установки для разработки методов добычи.

«Сточные воды от добычи нефти и газа являются растущей проблемой», — сказал Макки. «Сейчас его просто обрабатывают минимально и вводят повторно». Но это должно потенциально принести большую ценность. В конце концов, сказал он: «Она растворяла горные породы на протяжении сотен миллионов лет – по сути, вода разрушала недра».

Больше информации:
Джастин Макки и др., Оценки массового выхода лития из пластовой воды, полученной из сланцев Марселлас девонского возраста, Научные отчеты (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-58887-x

Предоставлено Питтсбургским университетом

Цитирование: Для изготовления батарей требуется много лития: почти половина его может быть получена из сточных вод Пенсильвании (2024 г., 10 мая), получено 11 мая 2024 г. с https://techxplore.com/news/2024-05-batteries-lots-lithium-pennsylvania- сточные воды.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любых добросовестных сделок в целях частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Содержимое предоставлено исключительно в информационных целях.

Поделиться в соцсетях