Realizzata mimando i canali ionici biologici, la membrana in nitruro di carbonio rende il recupero del litio molto più efficiente
L’invenzione cinese per il recupero del litio supera le tradizionali membrane polimeriche
Il mondo della ricerca registra un importante passo avanti nel campo delle tecnologie di recupero del litio. I ricercatori dell’Istituto di Bioenergia e Tecnologia dei Bioprocessi di Qingdao (QIBEBT) dell’Accademia Cinese delle Scienze hanno sviluppato una membrana cristallina di nitruro di carbonio che potrebbe trasformare l’industria dell’estrazione del litio. Un settore, quest’ultimo, altamente sottoposto a stress e con impatti ambientali sempre più difficili da evitare.
L’innovazione è nel design della membrana, che imita i canali ionici biologici. Essi non sono altro che proteine che attraversano la membrana cellulare permettendo il passaggio di determinati ioni dall’esterno all’interno della cellula o viceversa.
Tentando di imitare questa funzione al meglio, la tecnologia ha dimostrato che si possono ottenere buoni risultati. Ad esempio una notevole efficienza e durata nel separare gli ioni di litio dagli ioni di magnesio nella salamoia. Lo studio, pubblicato su Science Advances, descrive la membrana cristallina di nitruro di carbonio con miglioramenti di ispirazione biologica. E conclude che supera significativamente le tradizionali membrane polimeriche in quanto a prestazioni.
Come agisce la membrana biomimetica che recupera il litio
Le eccezionali prestazioni della membrana sono dovute alla sua struttura unica, che combina forme cristalline e amorfe del polimero nitruro di carbonio. Questa struttura non solo fornisce l’uniformità e la ristrettezza dei pori necessarie per escludere ioni di magnesio idrato più grandi, ma facilita anche il trasporto regolare degli ioni di litio. La membrana innovativa raggiunge infatti un impressionante rapporto di selettività di 1.708 per l’estrazione di ioni di litio altamente diluiti da ioni di magnesio concentrati. Questa caratteristica è cruciale per affrontare l’elevato contenuto di magnesio prevalente in varie fonti di litio.
La doppia funzionalità della membrana apre nuove possibilità per l’utilizzo oltre l’estrazione del litio. I ricercatori credono che le proprietà dimostrate potrebbero dare un contributo significativo agli sforzi di protezione ambientale, oltre a migliorare l’efficienza del recupero delle risorse.
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