Морская вода — это настоящий коктейль из полезных минералов, но из него очень сложно выделить то, что нужно. Но для команды ученых из Австралии и США это не помеха, так как ей удалось создать метод опреснения воды, с возможностью выделения из нее ионов лития, которые можно использовать в аккумуляторах.
В настоящее время мембраны обратного осмоса являются самым популярным и достаточно простым способом фильтрации воды. Поры мембраны велики настолько, что через них могут пройти молекулы воды, но настолько малы, что большинство загрязняющих частиц не проходит сквозь них. Проблема метода в том, что для очищения воды нужно поддерживать постоянное высокое давление. Изменить ситуацию могут металл-органические мембраны (MOF), имеющие губчатую структуру.
Исследователи из Университета Монаш, CSIRO и Техасского университета в Остине разработали именно такую мембрану. Она не требует высокого давления для своей работы, при этом способна изымать из воды ионы лития, при помощи биологических клеток мембраны.
«Мы можем использовать наши результаты для решения проблем опреснения воды», — говорит Хантин Ван, автор нового исследования: «Это исследование открывает потенциал для удаления ионов соли из воды гораздо более энергоэффективным и экологически устойчивым способом.»
Но чистая питьевая вода не единственный конечный продукт мембраны MOF. Литий пользуется большим спросом, благодаря литий-ионным аккумуляторам, которые питают все от смартфонов до электромобилей. Эти ионы оседают в губчатой структуре мембраны.
«В настоящее время используются неэффективные химические методы для извлечения лития из горных пород», — говорит Ван: «Мировой спрос на литий, столь необходимый для электроники и батарей, очень высокий. Мембраны обладают способностью эффективного извлечения ионов лития из морской воды, богатого и легко доступного ресурса.»
Технику также можно использовать в фильтрации сточных вод от промышленных процессов.
«Добытая вода с месторождений сланцевого газа в Техасе богата литием», — говорит Бенни Фримен, соавтор исследования: «Передовые концепции сепарационных материалов, такие как наша, потенциально могут превратить этот поток отходов в возможность извлечения ресурсов.»
