Dėmesys krypsta į mažiau naudotus mineralus: petalitas gali sustiprinti baterijų tiekimo grandinę
Kalbant apie energetikos transformaciją, litis atsiduria pačiame pokyčių centre. Be šio elemento nebūtų nei elektromobilių, nei efektyvių energijos kaupiklių atsinaujinančiai energetikai, o mūsų išmanieji telefonai ir nešiojamieji kompiuteriai tarnautų gerokai trumpiau. Tačiau problema ta, kad iki šiol taikyti ličio išgavimo būdai, sparčiai augant paklausai, ima nebespėti paskui rinką.
Todėl vis dažniau keliama esminė dilema: iš kur gauti daugiau ličio, nepasikliaujant vien tik seniai žinomais telkiniais ir įprastais mineralais?
Alternatyva spodumenui: petalitas kaip atsakas į augančią paklausą
Dešimtmečius pagrindiniu ličio šaltiniu laikomas spodumenas. Jis vertinamas dėl didelės ličio koncentracijos ir jau seniai pramonėje įsitvirtinusių išgavimo metodų. Vis dėlto baterijų ličio jonų technologijoms poreikis auga tokiu tempu, kad vien spodumeno gali nebeužtekti. Kiekvienas naujas elektromobilis ir kiekviena saulės ar vėjo elektrinių sistema su energijos saugykla didina spaudimą tiekimo grandinei.
Perdirbimas, nors ir būtinas bei sparčiai tobulėjantis, kol kas yra tik papildomas šaltinis. Specialistai sutaria, kad vien ličio susigrąžinimas iš panaudotų baterijų ateities poreikių pilnai nepatenkins. Dėl to pramonė aktyviai ieško alternatyvų, o dėmesys vis dažniau krypsta į iki šiol menkiau vertintus mineralus – lepidolitą, ambligonitą ir petalitą.
Kas yra petalitas: istorinis mineralas su šiuolaikiniais iššūkiais
Petalitas nėra naujai atrastas mineralas. Šis aliuminio ir ličio silikatas (LiAlSi₄O₁₀) buvo identifikuotas dar XIX amžiaus pradžioje. Be to, būtent iš petalito pirmą kartą buvo išskirtas litis, todėl šis mineralas užima svarbią vietą chemijos istorijoje. Dėl savo fizinių savybių – kietumo ir atsparumo aukštai temperatūrai – petalitas ilgą laiką buvo naudojamas specializuotos keramikos ir stiklo gamyboje.
Didžiausia kliūtis – pramoninis ličio išgavimas. Nors petalito sandara, lyginant su spodumenu, atrodo paprastesnė, realybėje procesas nėra lengvas. Kaip aiškina daktarė Leena Melag iš „CSIRO“, norint išlaisvinti litį, mineralą reikia apdoroti ir termiškai, ir slėgiu. Tokie papildomi, daug energijos reikalaujantys etapai didina sąnaudas ir apsunkina gamybą, todėl petalitas ilgą laiką buvo mažiau patrauklus pasirinkimas.
„LithSonic“ technologija: „CSIRO“ siūlo švaresnį kelią iki ličio
Australijos mokslinių tyrimų organizacija „CSIRO“ skelbia radusi būdą, kaip šiuos sunkumus įveikti. Jos sukurta technologija „LithSonic“, finansuojama pagal „Australia’s Critical Minerals R&D Hub“, skirta ličiui išgauti iš sudėtingiau apdorojamų mineralų, įskaitant petalitą.
Pagrindinė idėja – pasitelkti viršgarsinį dujų srautą, kuris užtikrina itin greitą atšaldymą, vadinamą smūginiu grūdinimu. Tai svarbu todėl, kad litis yra itin reaktyvus: aukštoje temperatūroje jis linkęs greitai įsitraukti į chemines reakcijas, todėl jį sudėtinga stabilizuoti metaline forma.
Teigiama, kad „LithSonic“ gali stabilizuoti metalinį litį miltelių arba luitų pavidalu dar prieš jam sureaguojant. Tokiu atveju atsirastų galimybė šį metalą tiesiogiai panaudoti baterijų gamyboje.
Žadama nauda svarbi ir aplinkosauginiu požiūriu: procesas, kaip teigiama, galėtų būti švaresnis už įprastus metodus. Vis dėlto kol kas kalbama apie laboratorinio masto tyrimus. Pereinant prie pramoninės gamybos neišvengiamai kyla iššūkių – nuo kaštų ir našumo iki patikimumo bei stabilios kokybės užtikrinimo. Tai perspektyvi kryptis, tačiau reali gamyba gali tapti įmanoma tik po kelerių metų.
Ličio šaltinių diversifikacija šiandien yra ne prabanga, o būtinybė. Petalitas, jei „LithSonic“ ar panašūs sprendimai pasiteisins, gali tapti reikšminga papildoma grandimi. Jis nepakeis spodumeno per naktį, tačiau gali sustiprinti tiekimo grandinės atsparumą, o baterijų pramonei kiekviena ekonomiškai pagrįsta alternatyva ilgainiui reiškia didesnį stabilumą.
