یه خبر خیلی جالب و مهم! یه تیم پژوهشی توی آلمان تونسته با یه روش کاملاً جدید، لیتیوم رو تقریباً با نرخ ۹۲ درصد از سنگهای صنعتی بازیابی کنه. جالبتر اینه که پایه این روش یه ماده طبیعی گرفتهشده از درخت اناره! بعله، درست شنیدی، همون انار خودمون.
ماجرا چیه؟ توی فرآیند ذوب سنگهای معدنی (که تهش یه ماده سنگی به اسم «اسلاگ» درست میشه)، مقدار زیادی لیتیوم گیر میفته. این لیتیوم برای باتریها خیلی ارزش داره. مثلاً لیتیوم همین باتریهای خودروهای برقی و موبایلها. اما بازیابیش هم سخت بود، هم گرون و اصلاً کارآمد نبود.
حالا محققای دانشگاه فناوری کلاوستال اومدن سراغ یه ترکیب به اسم “پونیسین” (Punicin)، که اولین بار تو سال ۱۹۹۴ از برگ درخت انار جداش کردن. پونیسین و مشتقاتش (یعنی همون نسخههایی که یکم خاصترش کردن) کلاً میتونن توی فرآیند “فلوتاسیون” کمک بزرگی بکنن. فلوتاسیون یه روش جداسازیه که توش ذرات رو با حبابهای هوا جدا میکنن.
این افراد بیش از ۵۰ نوع مختلف پونیسین ساختن و تست کردن که بهترینشون رسیده به همون نرخ عجیب ۹۲ درصد بازیابی لیتیوم! این یعنی با تنظیم درست شرایط و استفاده از مشتقات جدید پونیسین، میشه بیشتر لیتیوم موجود رو پس گرفت.
یه نکته خیلی باحال درباره پونیسین اینه که ساختارش خیلی سادهست؛ ترکیبی از “هیدروکینون” و یه حلقه “پریدینیوم” (پریدینیوم یه نوع ساختار حلقوی توی مولکولهاست که بارش میتونه عوض شه). این سادگی باعث میشه بتونن خیلی راحت روش تغییرات بدن و مشتقات جدید درست کنن. به عبارتی، هر وقت لازم باشه میتونن یه پونیسین جدید با ویژگیهای دلخواه بسازن.
یه ویژگی فوقالعاده پونیسین، قدرت تغییر بار الکتریکی بر اساس pH محیطه. یعنی میتونه از +1 تا -2 بسته به اسیدی یا بازی بودن محیط عوض شه. حالا اگه نور هم بهش بخوره – حتی نور معمولی روز – خاصیت رادیکالی میگیره و رفتار مولکولیش فرق میکنه. یعنی با نور و pH میتونن تنظیم کنن که چه جوری بچسبه به سنگ یا ول کنه!
همین قابلیت “سوییچپذیری” باعث شده کنترل خیلی بیشتری روی فرآیند بازیابی لیتیوم داشته باشن. این ویژگی یه جورایی بازی رو عوض میکنه.
یه بخش دیگه که گفتن اینه که دارن تلاش میکنن مشتقات پونیسین رو فقط برای لیتیوم نه، بلکه واسه مواد مهم دیگه هم استفاده کنن. مثل “لیتیوم منگانت” (که مثلا توی باتریهای خاص کاربرد داره)، یا مواد گرونبهایی مثل مس یا تانتالین (تانتالین یه فلز فوقالعاده پرکاربرد توی الکترونیکه).
پروفسور اشمیت، از اعضای تیم گفته که «بازیافت لیتیوم واقعاً یه چالش چندبخشی و سخته که فقط با همکاری رشتههای مختلف میشه حلش کرد».
تازه اینجا یه نکته فنی هم هست: کل ماجرا با همین فلوتاسیون پیش میره که سالهاست برای جداسازی سنگهای معدنی استفاده میشه. اما الان دارن ازش برای مواد بازیافتی لیتیومی جدید که توی اسلاگهای صنعتی به صورت مصنوعی به وجود میان (یعنی EnAMs یا Engineered Artificial Minerals – مواد معدنی مصنوعی ساختهشده) استفاده میکنن.
همه این پیشرفتها برای آینده باتری، خودروهای برقی (EVs) و حتی دنیای نیمههادیها (یعنی چیزهایی مثل چیپها و قطعات الکترونیکی) خیلی بزرگه. چون استفاده از باتریهای لیتیومی فقط داره بیشتر میشه، نه کمتر! همهمون هم هر روز باهاش سروکار داریم، از گوشی بگیر تا ماشین برقی.
پس خلاصه داستان: استفاده از یه ترکیب طبیعی برگرفته از انار و مهندسی دقیقش، بازیافت لیتیوم رو دگرگون کرده. این یعنی هزینهها پایینتر، کارایی بالاتر، و البته کمک بزرگ به محیط زیست. چه دنیای جالبیه وقتی علم و طبیعت با هم رفیق میشن!
منبع: +
