L’estrazione e il recupero del litio ancora oggi sono un’enorme fonte di inquinamento. Se già si riuscisse a limitare la loro “impronta” anche solo migliorandone l’efficienza sarebbe un capolavoro. Qualcosa del genere è per fortuna in fase di sviluppo, come nel caso di questa membrana a base di nitruro di carbonio, che secondo i ricercatori dell’Istituto di Bioenergia e Tecnologia dei Bioprocessi di Qingdao (QIBEBT) sarebbe in grado di migliorare l’efficienza nell’estrazione e il recupero del litio dai laghi salati.
La membrana del QIBEBT per recuperare il litio in maniera sostenibile
Al centro dell’ultimo studio del QIBEBT pubblicato su Science Advances, questa membrana è l’ultimo capitolo nella ricerca di materiali in grado di potenziare al meglio l’estrazione e il recupero del litio dai laghi salati, due attività sempre più essenziali per garantire l’approvvigionamento in settori industriali ancora oggi dipendenti dal litio (ad esempio l’automotive elettrico).
Andando a vedere la sua composizione, la membrana è dotata di una struttura distintiva che integra forme cristalline e amorfe di nitruro di carbonio polimerico. Questa combinazione garantisce pori uniformi e stretti, escludendo efficacemente i più grandi ioni di magnesio idratati e permettendo così un agevole trasporto degli ioni di litio.
Questo meccanismo rispecchia il trasporto ionico senza soluzione di continuità presente nei canali ionici naturali, che permettono di separare gli ioni di litio dagli ioni di magnesio presenti nella salamoia dei laghi salati.
Migliore delle membrane polimetriche
Riferisce Rinnovabili, la membrana cristallina al nitruro di carbonio supera significativamente le tradizionali membrane polimeriche. Anche perché raggiunge un rapporto di selettività eccezionale di 1.708 nell’estrazione di ioni di litio altamente diluiti da ioni di magnesio concentrati (1.0 M): una caratteristica cruciale per affrontare l’elevato contenuto di magnesio prevalente in varie fonti di litio, che possono rendere l’estrazione e il recupero molto più difficili, e quindi più onerosi a livello economico e ambientale.
Il team ritiene che la membrana possa avere applicazioni anche oltre l’estrazione del litio, come precisa anche il professor Gao Jun, co-autore dello studio del QIBEBT:
“La doppia funzionalità della nostra membrana apre nuove possibilità per il suo utilizzo oltre l’estrazione del litio. Queste proprietà potrebbero dare un contributo significativo agli sforzi di protezione ambientale, oltre a migliorare l’efficienza del recupero delle risorse”.
Per saperne di più su questo studio, consigliamo la lettura del paper ufficiale pubblicato su Science Advances.
Yuanyuan Zhang Https, Shigang Su, Jun Gao, Jian Liu, Lei Jiang, Congener-welded crystalline carbon nitride membrane for robust and highly selective Li/Mg separation, Science Advances (2024), DOI: 10.1126/sciadv.adm9620
