Researchers From Qatar University Succeed in Developing System to Extract Lithium From Seawater

QNA

Doha: Researchers at Qatar University (QU) has managed to develop a system to extract lithium from seawater within the framework of a research project supported by Qatar National Research Fund and Graduate Sponsorship Research Award (GSRA).

The researchers developed electrochemical system to capture lithium with the aid of temperature resulting in the extraction of 8 mg and selectively (purity 51.8 percent) of lithium from the treated seawater.
According to the research team who utilized a solar-concentrated thermoelectric device and a membrane distillation unit, the system captures and enriches lithium ions while minimizing energy consumption and carbon emissions.

The team pointed out that the electrochemical system to capture lithium offers a cost-effective and environmentally friendly alternative to traditional mining methods, as previous extraction methods have been taking more time with the utilization of a substantial quantity of chemical materials that are harmful to environment.

The successful collaboration between QU and international institutions, including the University of Technology Sydney and the University of Sydney in Australia, highlights the global importance of this research, which underscores the significance of Lithium as the “White Gold” of the modern era and plays a crucial role in energy storage for applications such as electric vehicles and electronics and when paired with renewable energy sources, has the potential to reduce our dependence on hydrocarbon-based fuels, making a significant impact in our fight against climate change.

The countries that have installed seawater reverse osmosis (SWRO) plants, such as Qatar have a promising opportunity to extract lithium from the highest salinity seawater by utilizing these systems.
According to the researchers’ perspectives, the reallocation of brine resulting from the reverse osmosis desalination to be a source of lithium through utilizing Spent Lithium-Ion Battery (SLIB) Materials-Based Membrane Capacitive Deionization (MCDI) System, is a good example of promoting circular economy and the sustainable development goals 2030.

قنا

الدوحة: نجح باحثون من جامعة قطر، في تطوير نظام لاستخراج الليثيوم من مياه البحر، في إطار مشروع بحثي بدعم من الصندوق القطري لرعاية البحث العلمي، وبرنامج المنح الدراسية لطلبة الدراسات العليا بالجامعة.

وتمكن الباحثون من إعداد نظام كهروكيميائي لاستخراج الليثيوم بمساعدة الحرارة، والذي نتج عنه استخراج سريع (36.8 ملي جرام) وانتقائي (نسبة نقاء 51.8%) لليثيوم من مياه البحر المعالجة.

ووفقا للفريق البحثي، فقد تم استخدام جهاز كهروحراري يعمل بتكثيف الطاقة الشمسية لتوظيف مياه البحر كمبرد ثم معالجتها من خلال وحدة التقطير الغشائي لتخصيب أيونات الليثيوم في مياه البحر، ومن ثم استخدام الطاقة المولدة لتشغيل نظام كهروكيميائي لاستخراج الليثيوم الذي يستهلك طاقة محدودة للغاية.

وأشار الفريق إلى أن الأنظمة الكهروكيميائية التي أعدها لاستخراج الليثيوم تتيح استخراج هذا المعدن من مياه البحر بأسلوب صديق للبيئة، حيث كانت عملية الاستخراج سابقا تستهلك وقتا أكبر مع استخدام كميات كبيرة من المواد الكيميائية المضرة بالبيئة.

وتأتي أهمية هذا الإنجاز الذي شارك فيه كذلك باحثون من جامعة التكنولوجيا في سيدني، وجامعة سيدني الأسترالية، من أهمية الليثيوم بوصفه “الذهب الأبيض” حيث يعد عنصرا رئيسيا في مواد تخزين الطاقة في السيارات الكهربائية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وغيرها من الإلكترونيات المزدهرة، كما أن الاعتماد على هذا المعدن، كما يؤكد الباحثون، سيؤدي إلى تقليل الاعتماد على الوقود الهيدروكربوني، وتعزيز جهود التنمية المستدامة، ومع ارتفاع سعر الليثيوم بسبب الطلب المتزايد عليه باستمرار، يسعى الباحثون لإيجاد طرق مبتكرة يمكن الوصول إليها لاستخراج هذا المورد الثمين، وتتضمن إحدى هذه الطرق الرائدة، الاستفادة من مياه البحر التي تعتبر واحدة من المصادر الأكثر وفرة.

وينظر إلى الدول التي تستخدم محطات لتحلية مياه البحر بأنظمة التناضح العكسي، مثل دولة قطر، بأنها أمام فرص واعدة لاستخراج الليثيوم من مياه البحر عالية الملوحة باعتماد هذه الأنظمة.

ويأمل الباحثون أن توفر الدراسات الإضافية على هذه التقنية أسس الاستخراج المستمر لأيونات الليثيوم من خلال عملية التناضح العكسي لمياه البحر بطريقة فعالة.

ووفقا لما يراه الباحثون، فإن إعادة تخصيص المحلول الملحي الناتج عن معالجة التناضح العكسي لمياه البحر، ليكون مصدرا لليثيوم باستخدام مواد بطاريات أيون الليثيوم المستهلكة كأقطاب مع التقليل الجزئي للطاقة اللازمة لاستخراج العنصر، من خلال توظيف التقنيات الكهروحرارية بالطاقة الشمسية، هو مثال جيد على تعزيز الاقتصاد الدائري وأهداف التنمية المستدامة 2030.