A maioria das pesquisas sobre a “economia eterna” concentra-se em removê-los do meio ambiente tanto quanto possível. Mas as soluções para problemas elusivos surgem muitas vezes de locais inesperados, como mostra um novo estudo que reduz os poluentes em ferramentas adequadas para a extração do valioso lítio.
No recente A natureza da água No estudo, uma equipe liderada por pesquisadores da Rice University descreve uma nova maneira de usar substâncias perfluoroalquil e polifluoroalquil, ou PFAS, para recuperar lítio da salmoura de um lago profundo. A equipe explorou o conteúdo de flúor do resíduo PFAS, usando lítio de água salgada. Surpreendentemente, a equipe conseguiu coletar fluoreto de lítio com 99% de pureza e confirmou que a amostra era pura o suficiente para aumentar a estabilidade e o desempenho das baterias de íon-lítio.
“Pensando nos resíduos como um composto potencialmente útil, o problemático PFAS sorvido por GAC (carvão ativado feito de PFAS) em um metal precioso que pode ser usado em baterias, por exemplo”, disse Yi Chang, principal autor do estudo e pós-doutorado na Rice University, em um. é dito.
Dois problemas em um
O PFAS está em toda parte. De acordo com os EUA Agência de Proteção Ambiental (EPA) milhares de PFAS diferentes têm sido utilizados em todos os produtos de consumo desde a década de 1940. Estes produtos químicos fabricados foram destruídos há muito tempo e os investigadores detectaram PFAS em fontes naturais como o solo, o vento e as nuvens, mas também em muitos órgãos humanos e alimentos, como cerveja, açúcar ou maçãs.
Pesquisas dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) dizem que a maioria das pessoas nos EUA está exposta ao PFAS, de acordo com a EPA. No entanto, ainda estão em curso pesquisas sobre até que ponto esta exposição pode levar a efeitos adversos para a saúde, tais como aumento do risco de cancro ou diminuição da fertilidade.
Por outro lado, o lítio é altamente valorizado por diversas indústrias, nomeadamente utilizado em baterias para telemóveis, computadores portáteis e veículos eléctricos. Sociedade Real de Química. Embora o elemento em si não seja muito raro, a demanda pelo metal é alta e crescente alguns especialistas eminentes grande pobreza mundial no final de 2003
Dando nova vida ao PFAS?
O novo método aborda essencialmente as adições no final do ciclo de vida do PFAS, ou seja, quando o produto químico realmente se torna um passivo ambiental. Especificamente, a equipe que coleta PFAS é reduzida por carbono saturado, ou um material filtrante que remove produtos químicos nocivos da espuma.
“Em vez de tratar este material acabado como um fim, a equipe utilizou-o como um insumo”, disseram os pesquisadores em comunicado. Curiosamente, a equipe criou um sistema de eletrodos relacionado usando resíduos de carbono embebidos em PFAS e micelas altamente salinas contendo diferentes elementos.
Quando a mistura é rapidamente aquecida a 1.832 graus Fahrenheit (1.000 graus Celsius) e depois resfriada rapidamente novamente, o flúor no PFAS se decompõe e se liga aos íons positivos da molécula, criando novos compostos, incluindo o fluoreto de lítio. Além do mais, este tratamento transforma o carbono carregado de PFAS em “resíduos não tóxicos”, dizem os pesquisadores.
Os pesquisadores então levaram o sistema ao ponto de ebulição do fluoreto de lítio, 3.049 graus F (1.676 graus C), para separar o lítio do grupo. Isso permitiu que a equipe recuperasse 82% do fluoreto de lítio com 99% de pureza, segundo o artigo.
Grande conhecimento de ideias incomuns
Mais importante ainda, a equipe incorporou fluoreto de lítio recuperado em uma bateria eletrolítica de íons de lítio, monitorando como a adição afetou o desempenho da bateria em comparação com células vazias sem tratamento. Um mês depois, a equipe percebeu sinais claros de que as baterias com o lítio extraído apresentavam maior capacidade, uma capacidade mais constante.
Em seguida, a equipe comparou o método de extração de lítio com as técnicas existentes para ver se a descoberta, embora emocionante, poderia ser remotamente superior. No artigo, a equipe argumenta que o método, na verdade, tem menor impacto ambiental e pode gerar cinco vezes mais lucro do que outros processos.
Esta é uma afirmação ambiciosa e precisamos de dar algum tempo a peritos independentes para realizarem a análise. Ainda assim, as descobertas mostram como uma pequena mudança de perspectiva pode levar a resultados convincentes. E se a equipe cumprir o que promete, estaremos realmente matando dois coelhos com uma cajadada só, por algumas das cenas mais bonitas.
