Os alquimistas procuraram transformar chumbo em ouro séculos atrás. Embora não tenham sido bem-sucedidas, a noção de extrair recursos preciosos de fontes abundantes permanece atraente.
Cientistas do Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) do Departamento de Energia estão colaborando com a indústria para testar um método que emprega nanopartículas magnéticas para extrair minerais importantes como o lítio de várias fontes de água.
O lítio é um ingrediente essencial em muitas tecnologias eletrônicas e de energia, incluindo as baterias leves de íons de lítio que alimentam tudo, desde telefones celulares a veículos elétricos.
O mercado global de lítio está projetado para atingir US$ 8,2 bilhões até 2028, mas muito pouco é produzido nos Estados Unidos.
A tecnologia com patente pendente do PNNL não apenas oferece aos EUA uma oportunidade de produzir mais de seu próprio lítio e outros materiais críticos, mas também oferece uma maneira muito mais rápida e barata de fazê-lo. O PNNL está desenvolvendo nanopartículas magnéticas que são cercadas por um invólucro adsorvente que se prende ao lítio e outros metais encontrados na água associados a vários processos industriais.
Essas fontes podem incluir a água em usinas geotérmicas, conhecidas como salmouras geotérmicas, ou água extraída do subsolo durante a produção de petróleo ou gás. As partículas também podem ser usadas em efluentes de usinas de dessalinização, ou mesmo diretamente da água do mar. Uma vez que as minúsculas partículas à base de ferro são adicionadas à água, o lítio é retirado da água e se liga a elas. Então, com a ajuda de um ímã, as nanopartículas podem ser coletadas em apenas alguns minutos com o lítio pegando carona, não mais suspensa no líquido e pronta para fácil extração. Depois que o lítio é extraído, as nanopartículas recarregadas podem ser usadas novamente.
Essa tecnologia oferece uma alternativa promissora aos métodos convencionais de extração que bombeiam água subterrânea para grandes e caras lagoas de evaporação. Esses processos podem levar meses ou até anos e impactar a gestão das águas subterrâneas nas regiões áridas onde são implantados principalmente.
Enquanto o processo PNNL começa a funcionar imediatamente, os processos de hoje são um pouco como esperar que a água evapore de uma jarra de limonada na esperança de recuperar a mistura em pó que se deposita no fundo. Se essa tecnologia fosse implantada em usinas geotérmicas, o valor do lítio recuperado poderia aumentar o custo-benefício dessa forma de energia renovável, que usa água para capturar o calor abaixo da superfície da Terra e depois o converte em eletricidade.
O PNNL está desenvolvendo ainda mais essa tecnologia em parceria com a Moselle Technologies, que a licenciou e planeja testá-la em vários locais.
Esse esforço e as atividades subsequentes são ótimos exemplos de como os laboratórios nacionais colaboram com entidades comerciais para fazer a transição da pesquisa de laboratório para soluções do mundo real.
Por exemplo, pesquisadores do PNNL estão realizando testes de longa duração do sistema separador magnético para uso potencial com processos de extração de petróleo e gás, o que poderia criar um fluxo de receita adicional para compensar os custos de produção.
Além de Moselle, eles estão se unindo a outros parceiros comerciais para avaliar o uso da tecnologia para seus recursos de lítio em Nevada e no Canadá.
Finalmente, de olho em um conjunto diferente de aplicações, pesquisadores do PNNL estão personalizando a casca da nanopartícula para atingir especificamente outros elementos e minerais comercialmente valiosos e estrategicamente importantes usados em tecnologias de energia, dispositivos de imagens médicas, eletrônicos e muito mais.
Por exemplo, eles estão colaborando com Moselle e Geo40 para explorar a possibilidade de extrair césio e antimônio de salmouras geotérmicas em uma usina geotérmica na Nova Zelândia.
Embora nenhum desses esforços seja feitiçaria, pode-se perdoar os alquimistas de outrora por confundirem essa maravilha da química com magia.
A nova abordagem do PNNL é verdadeiramente notável. Ele oferece a promessa de extrair minerais críticos de maneira rápida e econômica. E inovações como essa podem valer seu peso em ouro.
Publicado em 14/05/2022 10h10
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