Gellir Tynnu Lithiwm O Garthffosiaeth hefyd?

Rhaid i unrhyw un sy'n defnyddio ffôn symudol, gliniadur neu gar trydan ddibynnu ar lithiwm. Mae galw mawr am yr elfen hon. Er bod cyflenwad digonol o lithiwm ledled y byd, mae sicrhau a thynnu lithiwm yn dal i fod yn broses heriol ac aneffeithlon.

Mae tîm rhyngddisgyblaethol o beirianwyr a gwyddonwyr yn datblygu dull i echdynnu lithiwm o ddŵr halogedig.

Gallai ymchwil newydd a gyhoeddwyd yr wythnos hon yn nhrafodion yr Academi Wyddorau Genedlaethol symleiddio'r broses o echdynnu lithiwm o heli, gan greu mwy o gyflenwad o bosibl a lleihau cost cydrannau batri i bweru cerbydau trydan, electroneg ac ystod eang o ddyfeisiau eraill.

Ar hyn o bryd, ceir lithiwm yn fwyaf cyffredin o ddŵr halen yn Ne America trwy anweddiad solar, sy'n broses ddrud a gall gymryd sawl blwyddyn. Yn ogystal, collir llawer iawn o lithiwm yn y broses hon.

Mae'r timau ymchwil ym Mhrifysgol Texas yn Austin a Phrifysgol California yn Santa Barbara wedi cynllunio pilen a all wahanu lithiwm yn gywir oddi wrth ïonau eraill fel sodiwm, gan wella effeithlonrwydd casglu elfennau chwaethus yn sylweddol.

Dywedodd Benny Freeman, Athro mcketta Adran peirianneg gemegol ym Mhrifysgol Texas yn Austin:" mae canfyddiadau’r astudiaeth hon o arwyddocâd mawr i ddatrys prif gyfyngiadau adnoddau lithiwm, ac mae’n bosibl tynnu lithiwm. o ddŵr a gynhyrchir o gynhyrchu olew a nwy ar gyfer batris a chyd-awdur papurau."

Yn ogystal â heli, mae dŵr gwastraff o gynhyrchu olew a nwy hefyd yn cynnwys lithiwm, ond nid yw wedi'i ddatblygu heddiw. Dywedodd ymchwilwyr y gallai’r dŵr o hollti hydrolig siâl Eagle Ford yn Texas gynhyrchu digon o lithiwm ar gyfer 300 o fatris cerbydau trydan neu 1.7 miliwn o ffonau smart mewn wythnos yn unig. Mae'r enghraifft hon yn dangos graddfa'r cyfleoedd i'r dechnoleg newydd hon gynyddu'n sylweddol y cyflenwad lithiwm a lleihau cost offer sy'n ddibynnol arni.

Craidd y darganfyddiad hwn yw'r bilen polymer newydd a wneir gan ymchwilwyr sy'n defnyddio ether y goron, sy'n ligand â swyddogaeth gemegol benodol ac sy'n gallu rhwymo rhai ïonau. Nid yw etherau'r goron wedi'u cymhwyso na'u hastudio fel rhan o bilen trin dŵr o'r blaen, ond gallant fod yn gydran allweddol echdynnu lithiwm, moleciwl penodol mewn dŵr.

Yn y mwyafrif o bolymerau, mae sodiwm yn mynd trwy'r bilen yn gyflymach na lithiwm. Fodd bynnag, yn y deunyddiau newydd hyn, mae lithiwm yn symud yn gyflymach na sodiwm, sy'n llygrydd cyffredin mewn lithiwm sy'n cynnwys heli. Trwy fodelu cyfrifiadurol, darganfu'r tîm pam y digwyddodd hyn. Mae ïonau sodiwm yn cyfuno ag etherau'r goron i'w arafu, tra bod ïonau lithiwm yn aros heb eu rhwymo, gan ganiatáu iddynt basio trwy'r polymer yn gyflymach.

Mae'r canfyddiadau hyn yn cynrychioli ffin newydd mewn gwyddoniaeth pilenni ac mae angen cydweithredu cynhwysfawr rhwng prifysgolion ym meysydd synthesis polymer, nodweddu pilenni a modelu ac efelychu. Cefnogwyd yr ymchwil gan ganolfan ddeunyddiau'r system dŵr ac ynni, canolfan ymchwil ffin ynni UT Austin a ariennir gan Adran ynni'r UD.