Ton optimiert Lithiumgewinnung aus dem Meer

Mit einem neuen Ton-Verfahren des Argonne National Laboratory lässt sich Lithium kostengünstiger gewinnen als bisher. Das Hindernis, das es zu überwinden galt: In salzhaltigem Wasser befinden sich neben Lithium-Ionen auch zahlreiche andere geladene Teilchen, die ebenfalls eingefangen werden, wenn die Gewinnung mittels Elektroden versucht wird. Ohne technische Tricks erhält man ein wildes Durcheinander von Elementen, die mühsam und kostenaufwändig voneinander getrennt werden müssen.

Da die Ionen unterschiedliche Größen und elektrische Ladungen haben, lassen sie sich mit der geeigneten Technik separat gewinnen oder aber die Lithium-Ionen gezielt herausfischen. Diese Technik basiert auf preisgünstigem Vermiculit, ein natürlich vorkommender Ton. Diesen hat Seth Darling in hauchdünne Scheiben geschnitten, von denen er einige übereinanderschichtete, sodass Poren einer bestimmten Größe entstanden.

Da sich Ton in Wasser auflöst, haben die Fachleute winzige Aluminiumoxid-Säulen integriert, die dem Ton den rechten Halt geben. Zudem "impften" die Experten das Material mit Natrium-Kationen, sodass die Oberfläche der Membran positiv geladen wurde. In den Wässern, aus denen Lithium gewonnen werden sollte, befanden sich sowohl Lithium- als auch Magnesium-Ionen, beide positiv geladen. Da die Magnesium-Ionen eine höhere Ladung haben als die Lithium-Ionen, werden erstere stärker abgestoßen, sodass sich vor der Membran Lithium anreichert.

Auslandsabhängigkeit sinkt

Eine solche Membran könnte unsere Abhängigkeit von ausländischen Lieferanten verringern und uns neue Lithiumvorkommen an Orten erschließen, die wir bisher nicht in Betracht gezogen haben, so Yining Liu, Doktorand der University of Chicago. Die Forscher glauben, dass dieser Durchbruch breitere Anwendungsmöglichkeiten hat, von der Rückgewinnung anderer wichtiger Materialien wie Nickel, Kobalt und Seltenerdmetalle bis hin zur Entfernung schädlicher Verunreinigungen aus der Wasserversorgung. (pte)

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