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德国研发从热水中提取锂的工艺 用于制造电动汽车电池材料

   日期:2020-08-09     来源:www.51serive.com    作者:二手网    浏览:374    评论:0    
核心提示:无论是用于电网储能、电动移动出行工具或可穿戴电子设施,锂离子电池都已经成为了大家生活中必不可少的一部分。每年,德国以外的

无论是用于电网储能、电动移动出行工具或可穿戴电子设施,锂离子电池都已经成为了大家生活中必不可少的一部分。每年,德国以外的区域都会开采数百万吨锂,以生产锂离子电池。不过,据外媒报道,德国卡尔斯鲁厄理工学院(KarlsruheInstituteofTechnology,KIT)的科学家们研发了一种经济高 效的办法,以在本国开采锂矿。他们计划借助一种微创性工艺,从莱茵河上游地热发电厂的深水中提取锂。
  在莱茵河上游河沟下的岩层深处埋藏着一种矿物:很多的锂元素溶解在含盐的热水中,等待着被开采。KIT应用地球科学研究所(AGW)的地球科学家JensGrimmer博士表示:“据大家所知,每升水中锂元素的含量可能高达200毫克。假如大家可以借助此种元素,就可以满足德国相当一部分的需要。”现在,德国的此种稀缺资源纯靠进口,而且主要用于生产电动汽车电池,因此这对于德国联邦政府的气候保护计划也尤为重要。进口资源主要来自智利、阿根廷和澳大利亚等国家,上述国家的锂产量占全球总产量的80%以上。
  到现在为止,由于缺少适当的工艺,没办法以高本钱效益、环保且可持续的方法开采这一资源,德国国内的锂开采工作一直受到阻碍。于是,Grimmer与德国天然气和水资源技术和科学协会(DVGW)研究所的FlorenciaSaravia博士在KITEngler-Bunte研究所合作研发了一种新工艺,并在申请专利。Grimmer表示:“第壹步要将锂离子从热水中过滤出来;第二步将锂离子进一步浓缩,直到锂可以像盐一样沉积下来。”
  与从南美州的盐湖和澳大利亚固体岩石中提取锂的传统办法相比,Grimmer-Saravia的工艺具有几个重要优势:1、采用现有地热发电厂的基础设施,由于每年都有多达20亿升热水流到该发电厂。2、与传统的采矿作业相比,根本就不会有过多的负担,而且土地消耗量也极小。3、由于热水在采用之后会返回到地下,不会释放任何有害物质,地热发电和产热也不会受到影响。4、在地热发电厂的热水循环中,数小时内就可以不断地将锂提取出来,而在南美洲盐湖提取锂需要几个月,而且会紧急受到天气的影响。假如有强降雨,锂生产则会推迟数周甚至数月。5、此外,该工艺还可从热水中提取铷或铯等其他稀有且有价值的元素,激光和真空技术就需要用到此类元素。
  由于该工艺可以使用地热发电厂的技术和能量基础设施,因而与传统工艺相比,还可达到二氧化碳平衡。FlorenciaSaravia表示:“为了维持和改变自己的生活水平,大家向第三国家输出了许多环境问题。借助该工艺,大家可以承担起我们的责任,以一种环保的方法在自身家门口提取现代技术所需要的要紧原材料。大家还可以打造区域价值链,创建就业机会,同时降低地缘政治依靠。”
  两位科学家现在正与行业伙伴合作,以研发一种可以提取锂的检测设施。第壹个原型设施将建在莱茵河上游的地热发电厂,第壹步是提取几公斤的碳酸锂或氢氧化锂。假如实验成功,就计划建设一个大型工厂,如此一来,每一个地热发电厂每年就可以生产几百吨氢氧化锂。现在的数据显示,在莱茵河上游德法两国两边的河沟中,每年可提取的锂可达几千吨。

 
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