สกัดลิเธียมจากน้ำเกลือด้วยไฟฟ้า

การปฏิวัติอุตสาหกรรมแบตเตอรี่: สกัดลิเธียมจากน้ำเกลือใต้พิภพเพื่อรถยนต์ไฟฟ้าแห่งอนาคต

โลกกำลังมุ่งสู่ยุคแห่งพลังงานสะอาด และรถยนต์ไฟฟ้าคือกุญแจสำคัญในการเปลี่ยนผ่านครั้งนี้ อย่างไรก็ตาม ความต้องการลิเธียมซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตแบตเตอรี่กำลังเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว นำไปสู่ความกังวลเกี่ยวกับความยั่งยืนของแหล่งทรัพยากรและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แต่นวัตกรรมล่าสุดจากมหาวิทยาลัยจอร์จ วอชิงตัน (GWU) และสถาบันพันธมิตร อาจเป็นคำตอบสำหรับความท้าทายนี้ ด้วยการพัฒนากระบวนการสกัดลิเธียมโดยตรงจากน้ำเกลือใต้พิภพ เปิดประตูสู่แหล่งลิเธียมที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม พร้อมปฏิวัติอุตสาหกรรมแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

วิธีการสกัดลิเธียมแบบดั้งเดิม มักเกี่ยวข้องกับการใช้บ่อระเหยขนาดใหญ่ ซึ่งต้องใช้เวลาหลายเดือนถึงหลายปี กว่าจะได้ลิเธียมที่บริสุทธิ์เพียงพอ นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก ทั้งการใช้พื้นที่ การสูญเสียน้ำ และการปนเปื้อนของสารเคมี ในทางตรงกันข้าม นวัตกรรมการสกัดลิเธียมจากน้ำเกลือใต้พิภพที่พัฒนาโดย GWU และพันธมิตร ใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อสกัดลิเธียมให้บริสุทธิ์เป็นลิเธียมไฮดรอกไซด์เกรดแบตเตอรี่ได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง

กระบวนการนี้ ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ภายใต้ชื่อ “Electro-driven direct lithium extraction from geothermal brines to generate battery-grade lithium hydroxide” ทำงานโดยการใช้ขั้วไฟฟ้าเพื่อดึงลิเธียมไอออนออกมาจากน้ำเกลือใต้พิภพ ซึ่งเป็นแหล่งน้ำร้อนใต้ดินที่อุดมไปด้วยแร่ธาตุ รวมถึงลิเธียม เมื่อลิเธียมไอออนถูกดึงดูดไปยังขั้วไฟฟ้า มันจะทำปฏิกิริยาและเปลี่ยนรูปเป็นลิเธียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นสารประกอบสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ข้อดีของวิธีนี้คือ ใช้พลังงานน้อยกว่า ลดการใช้สารเคมี และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลงอย่างมาก เมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม

นอกจากประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม นวัตกรรมนี้ยังมีศักยภาพที่จะลดต้นทุนการผลิตลิเธียม เนื่องจากน้ำเกลือใต้พิภพเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ทั่วโลก และกระบวนการสกัดที่รวดเร็ว ช่วยลดระยะเวลาและค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ การเข้าถึงแหล่งลิเธียมต้นทุนต่ำ จะเป็นปัจจัยสำคัญในการผลักดันการเติบโตของตลาดรถยนต์ไฟฟ้า และทำให้เทคโนโลยีนี้เข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับผู้บริโภค

การค้นพบนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่และยานยนต์ไฟฟ้า การเปลี่ยนน้ำเกลือใต้พิภพให้เป็นแหล่งลิเธียมสำคัญ ไม่เพียงแต่จะช่วยตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอุตสาหกรรม แต่ยังช่วยสร้างความยั่งยืนให้กับห่วงโซ่อุปทาน ลดการพึ่งพาแหล่งลิเธียมแบบดั้งเดิม และส่งเสริมการใช้พลังงานสะอาด

ในอนาคต ทีมวิจัยมีแผนที่จะขยายขนาดกระบวนการสกัด เพื่อให้สามารถผลิตลิเธียมในเชิงพาณิชย์ได้ และร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรมเพื่อนำเทคโนโลยีนี้ไปประยุกต์ใช้จริง หากประสบความสำเร็จ นวัตกรรมนี้จะไม่เพียงแต่ปฏิวัติอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ แต่ยังช่วยขับเคลื่อนโลกไปสู่ยุคแห่งพลังงานสะอาดอย่างยั่งยืน

ที่มา:

[https://www.nature.com/articles/s41467-023-41206-4](https://www.nature.com/articles/s41467-023-41206-4)