Lithium-batterijen kunnen veel goedkoper en duurzamer
©Unsplash
Lithium is een belangrijk bestanddeel van de batterijen van onze smartphones en elektrische auto’s. Maar op dit moment wordt het nog niet op heel duurzame wijze verkregen. Dat kan beter, blijkt uit onderzoek.
De universiteit van Stanford heeft een manier gevonden om direct lithium te kunnen extraheren. Dat zou het niet alleen goedkoper maken om batterijen te produceren, maar ook duurzamer. Lithium wordt hierbij onttrokken uit pekel of zout water door middel van redox-couple elektrodialyse (RCE). Hierbij kunnen de kosten van gewonnen lithium worden teruggebracht tot minder dan een kwart van de prijs van het metaal op de huidige markt.
Grote vraag naar lithium
Er is een enorm grote vraag naar lithium omdat het één van de belangrijkste elementen is uit ongeveer al onze techgadgets van vandaag de dag. Je e-bike, je Tesla, je smartphone, je tablet, je slimme huiscamera: allemaal maken ze gebruik van lithium-ion-batterijen. De vraag naar lithium zal in 2030 waarschijnlijk oplopen tot 3 à 4 miljoen ton.
Momenteel wordt lithium uit mijnen gehaald: hierin is vooral de ‘lithium-driehoek’ een belangrijke factor. Dat is het gedeelte tussen Argentinië, Bolivia en Chili, waar men een zoute, vochtige aardlaag kan vinden waar de mineralen omhoog worden gepompt met water, verdamping en chemische neerslag. Echter, die komen met de uitdaging dat afzettingen en bepaalde klimaat- en weersomstandigheden het niet altijd mogelijk maken om goed te functioneren. Dit maakt het duurder om lithium te winnen. Met de nieuwe uitvinding van Stanford zou dit dus veel directer, goedkoper en duurzamer moeten kunnen.
Duurzamer lithium winnen
De onderzoekers willen op een duurzame manier lithium uit pekelwater van zoutmeren halen door een soort elektrodialyse toe te passen. Elektrodialyse op z’n kop, waarbij een lithium-ion-selectief SSE-membraan zorgt dat er alleen lithium-ionen doorheen kunnen komen. Elektriciteit zorgt dat lithium door dat membraan wordt verplaatst vanuit water met een lage lithiumconcentratie naar een zuivere oplossing, schrijft ScienceDirect.
“De voordelen voor efficiëntie en kosten die inherent zijn aan onze benadering maken het een veelbelovend alternatief voor de huidige extractietechnieken en een potentiële game changer voor de lithium toeleveringsketen,” aldus Yi Cui, senior auteur en hoogleraar materiaalwetenschappen. Deze nieuwe manier kost 3.500 tot 4.400 dollar per ton hoogzuiver lithiumhydroxide en dat scheelt: normaal is dat 9.100 dollar. Er is minder dan 10 procent van de elektriciteit nodig dan er nu wordt gebruikt en het lithium is bijna 100 procent puur. Dat biedt perspectieven, al zal het niet eenvoudig zijn om deze industrie op de korte termijn te veranderen.
Lees meer nieuws over energie en blijf op de hoogte met onze nieuwsbrief.