Підпишіться на нас в Google
У США вчені розпочали розробку інноваційних технологій видобутку корисних копалин із морської води. До цього їх підштовхнув той факт, що всього 0,1% морської води містить достатню кількість найважливіших мінералів, щоб забезпечити потреби людства на найближчі 50 000 років, пише Interesting Engineering.
Вчені з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії вважають, що світовий океан містить один із найбільших невикористаних запасів найважливіших мінералів. До них належать літій, магній, марганець, кобальт і рідкоземельні елементи, які необхідні для виробництва електроніки та чистої енергії.
За підтримки Управління з гідроенергетики та гідрокінетики Міністерства енергетики США дослідники працюють над методами видобутку цих матеріалів із морської води.
"Лише 0,1 відсотка морської води містить достатню кількість найважливіших мінералів, таких як магній і літій, щоб, за умови їх повного видобутку, задовольнити потреби людства на найближчі 50 000 років і більше", – розповіла журналістам Джессіка Кросс, хімічний океанограф із Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії.
Величезні підводні запаси мінералів
Доктор наук Чінмайї Суббан заявила, що головною перешкодою для видобутку найважливіших мінералів із морської води є їхня вкрай низька концентрація. Магнію відносно багато, але літію та нікелю міститься набагато менше. Це означає, що інженерам доводиться обробляти величезні обсяги води для їх вилучення.
У виданні зазначили, що в плавальному басейні олімпійського розміру, який містить близько 2,3 мільйона літрів морської води, міститься приблизно 2 980 кілограмів магнію, але всього 0,42 кілограма літію та близько 0,002–0,00095 кілограма нікелю.
"Найбільшою перевагою морської води є те, що в середньому вона має досить стандартний хімічний склад у всіх частинах світу. Це означає, що ми можемо розробити технологію для одного місця і швидко масштабувати її для впровадження в багатьох різних місцях", – пояснила Суббан.
Для вирішення цього завдання вчені розробили реактор із паралельним потоком, у якому морська вода безперервно контактує з гідроксидом натрію. У місці зіткнення двох рідин утворюється гідроксид магнію високої чистоти, який можна збирати.
За словами дослідників, модульну систему можна встановити поруч з існуючими опріснювальними установками. Аналіз інфраструктури показав, що за умови повного використання потенціалу ця технологія у поєднанні з опріснювальною установкою в Карлсбаді (Каліфорнія) могла б виробляти 524 000 кілограмів гідроксиду магнію на день. Це більш ніж утричі перевищує поточне добове споживання у США.
Океани можливостей
Також вчені вивчають способи використання всіх побічних продуктів, що утворюються в процесі видобутку мінералів. Після вилучення магнію концентрований розсіл може проходити через біполярний мембранний електродиаліз. У ході цього процесу утворюються як кислотні, так і лужні хімічні речовини, необхідні для подальшої переробки.
Дослідники підкреслили, що замість того, щоб викидати кислоту, її можна використовувати для вилучення нікелю з олівіну з більшою ефективністю, ніж комерційно доступну соляну кислоту. У лабораторних випробуваннях кислота, отримана за допомогою цього методу, продемонструвала на 37 % вищу ефективність при вилуговуванні нікелю порівняно з традиційними кислотами. Решта побічних продуктів також можуть сприяти розвитку морського аквакультурного господарства.
"Деякі найважливіші речовини містяться в морських водоростях у концентраціях, що в мільйон разів перевищують їхній вміст у навколишній морській воді", – заявив Скотт Едмундсон, магістр наук, ботанік-дослідник із Лабораторії морських досліджень у Секвімі у своєму прес-релізі.
У Китаї знайшли джерело стратегічного мінералу
Раніше в Китаї виявили перспективне родовище кварцу високої чистоти. Воно може суттєво зменшити залежність країни від імпорту критично важливої сировини для напівпровідникової та сонячної промисловості.
Кварц з високим рівнем чистоти є ключовим матеріалом для виробництва напівпровідників, оптичних компонентів, сонячних панелей та іншої високотехнологічної продукції. Незважаючи на те, що Китай є одним із найбільших виробників електроніки у світі, значну частину високоякісного кварцу він досі імпортує, зокрема зі США, що створює вразливість у ланцюгах поставок.
