Većina baterija koje se koriste u tehnologijama poput pametnih satova i električnih automobila izrađene su s litijem koji prolazi dug put prije nego što stigne do proizvođača. Međutim, nova analiza sugerira da bi skoro polovica litija koji se koristi u SAD-u mogla dolaziti iz otpadnih voda u Pennsylvaniji.

Podaci iz Pennsylvanijskog Odjela za zaštitu okoliša ukazuju da, uz potpunu efikasnost ekstrakcije, litij iz otpadnih voda iz bušotina Marcellus škriljca može zadovoljiti do 40% nacionalne potražnje. Prema Justinu Mackeyu, istraživaču u Nacionalnom laboratoriju za tehnologiju energije i doktorandu u laboratoriju Daniela Baina, profesora geologije i okolišnih znanosti na Kenneth P. Dietrich Školi umjetnosti i znanosti, litij se iz vode može izvući s više od 90% efikasnosti.

Američki geološki zavod klasificira litij kao kritični mineral, iako je, prema Mackeyu, litij zapravo element, a ne mineral. Ova klasifikacija znači da američka vlada želi da se sav litij proizvodi unutar zemlje do 2030. godine, zbog čega se potraga za domaćim izvorima intenzivirala. Trenutno se velik dio litija izvlači iz slanih jezera u Čileu, a zatim se šalje u Kinu na preradu.

Postoje operacije za vađenje litija u SAD-u, no Mackey naglašava: „Ovo je drugačije. Ovdje se radi o otpadnom toku i korisnoj upotrebi tog otpada.“ Otkrivanje litija u otpadnim vodama u Marcellus škriljcu nije bilo iznenađenje jer su istraživači već analizirali vodu recikliranu u hidrauličkom frakturiranju i znali da ona preuzima minerale i elemente iz škriljca. Ipak, nisu imali dovoljno mjerenja za kvantifikaciju resursa. Zahvaljujući regulatornim zahtjevima Pennsylvanije, istraživački tim je to uspio izračunati i objaviti rezultate u časopisu Scientific Reports.

Kompanije su obvezne podnijeti analize otpadnih voda korištenih na svakoj bušotini, a litij je jedan od tvari koje moraju prijaviti. „I tako smo uspjeli provesti ovu regionalnu analizu,“ rekao je Mackey. Postizanje 30% do 40% potreba za litijem značajno bi približilo zemlju ispunjavanju ciljeva za 2030. godinu. No, otpadne vode bogate litijem postoje i izvan granica Pennsylvanije. „Pennsylvanija ima najrobustniji izvor podataka za Marcellus škriljac,“ rekao je Mackey, „ali mnogo je aktivnosti i u Zapadnoj Virginiji.“

Sljedeći korak prema korištenju ovog litija je razumijevanje ekološkog utjecaja njegove ekstrakcije te implementacija pilot postrojenja za razvoj tehnika ekstrakcije. „Otpadne vode iz nafte i plina su rastući problem,“ rekao je Mackey. „Trenutno se minimalno tretiraju i ponovno ubrizgavaju.“ No, imaju potencijal pružiti veliku vrijednost. Nakon svega, „voda je otapala stijene stotinama milijuna godina - zapravo, voda je kopala podzemlje.“

Potencijal za ekstrakciju litija iz otpadnih voda u SAD-u otvara novu dimenziju u opskrbi kritičnim elementom potrebnim za održivu energiju i tehnologiju. Dok istraživači nastavljaju raditi na razvoju učinkovitih i ekološki prihvatljivih metoda, ovo otkriće predstavlja značajan korak prema samodostatnosti u proizvodnji litija, smanjujući oslanjanje na međunarodne izvore i jačajući domaću proizvodnju baterija.

Pristup litiju iz otpadnih voda ne samo da bi mogao zadovoljiti dio nacionalnih potreba, već i ponuditi inovativno rješenje za upravljanje otpadom iz industrije nafte i plina. Kroz daljnja istraživanja i razvoj, mogućnosti za integraciju ovih postupaka u postojeće industrijske procese mogu postati ključna komponenta održive energetske budućnosti.

Uz daljnje analize i pokretanje pilot projekata, SAD se kreće prema cilju da postane neovisniji u opskrbi litijem, što je od vitalne važnosti za tehnološki napredak i očuvanje okoliša.

Izvor: University of Pittsburgh