Dieser See in Nevada dient als Salzgewinnungsanlage für Lithium. Nun soll eine neue Methode Lithium-Ionen aus dem Meer filtern. (Foto: Neil Lockhart/ Shutterstock.com)
Der Bedarf an Lithium wächst mit der Verbreitung von Elektroautos stark an. Daher bemühen sich Forscher:innen aus aller Welt, möglichst neue Verfahren und Vorkommen zu entwickeln, um die wertvollen Salze zu gewinnen.
Ein neuer Ansatz vom INM Leibniz-Institut in Saarbrücken setzt auf modifizierte Redox-Flüssigbatterien. Der Energiebedarf der neuen Methode sei besonders niedrig, so die Verfasser:innen der Studie. Der Ertrag scheint es jedoch auch zu sein.
Das Papier wurde bei der American Chemical Society veröffentlicht.
2,5 Wattstunden pro Gramm Lithium
Für die Methode erweiterten die Wissenschaftler:innen Stromspeicher, in denen flüssige Elektrolyte durch Oxidations- und Reduktionsprozesse ge- und entladen werden. Sie haben dem Zwei-Kammer-Redoxsystem zwei weitere Kammern hinzugefügt, in denen Meerwasser durch Keramikmembranen gepumpt wird.
In einem Kreislauf reichert sich die Flüssigkeit dabei immer stärker mit Lithium-Ionen an. Aus der konzentrierten Lösung können im nächsten Schritt die nötigen Lithium-Salze gewonnen werden. Dabei werde eine Reinheit von 93,5 Prozent erreicht.
Die Studie betont, der Prozess brauche nur 2,5 Wattstunden Strom pro Gramm Lithium.
18 Kilo Lithiumkarbonat pro Jahr pro Quadratmeter
Versuche in einer kleinen Pilotanlage zeigten noch einen weiteren Wert. Rechnungen ergaben, dass ein Quadratmeter Apparatur innerhalb eines Jahres 18 Kilogramm Lithium gewinnen könnte. Um wirtschaftlich von Nutzen zu sein, müsste die Anlage noch weiter optimiert und deutlich vergrößert werden, schreibt MIT Technology Review. Das Magazin verweist jedoch auf die frühe Entwicklungsphase der neuen Methode.
Einen ähnlichen Ansatz haben bereits 2020 Forscher:innen aus Seoul getestet. Allerdings war das Lithium trotz Titanfolie immer noch mit Natrium verunreinigt. Sie gaben an, dass die Lithium-Gewinnung an Land wohl auch in Zukunft kaum zu schlagen sei.
Interessant für Lithium-Recycling
Neben der Gewinnung aus Meereswasser lässt sich das Verfahren auch noch in anderen Bereich einsetzen. So könnte man darüber Wasser aus Thermalquellen und Gruben von Lithium befreien. Zudem bringen die Forscher:innen eine weitere Anwendung ins Spiel: Bei hydrometallurgischem Recycling von gebrauchten Batterien könnte man so effizient Lithiumreste zurückgewinnen.
