Океан как рудник: почему это до сих пор не работает
В морской воде растворено почти всё, что нужно промышленности: магний, литий, никель, металлы платиновой группы, редкоземельные металлы. Всего 0,1% мирового океана, по оценкам учёных, содержит достаточно критических элементов, чтобы закрыть потребности человечества на 50 000 лет.
И вот проблема, из-за которой этот «жидкий рудник» стоит нетронутым: концентрации ничтожны. Возьмите олимпийский бассейн — 2,27 миллиона литров. Лития там наберётся 0,42 кг. Никеля — 0,00095 кг, легче канцелярской скрепки. Качать миллионы литров ради такого экономически бессмысленно.
Исключение — магний: в том же бассейне его 2980 кг, примерно как пикап Ford F-250. Но и он достаётся громоздким процессом Дау: известь осаждает гидроксид магния, затем соляная кислота, затем электролиз. Долго, многостадийно и заточено под один-единственный элемент.
В Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL), кажется, нашли
решение. Даже сразу 3.
Первая — со-поточный реактор. Морская вода течёт рядом со струёй щёлочи, и на узкой границе потоков ионы магния встречают гидроксид-ионы. Выпадает твёрдый гидроксид магния — и сам же образует тонкий барьер, который мешает дальнейшему смешиванию и не пускает в осадок кальций. На выходе высокая чистота без отдельной стадии его отделения. Минус как минимум четыре шага классической схемы.
Вторая технология решает другую проблему — рассол после опреснения, который обычно просто некуда девать. Его расщепляют биполярным мембранным электродиализом на щелочной и кислотный потоки. Щёлочь возвращается в море, а кислота идёт выщелачивать металлы из руды. На оливине с содержанием никеля всего 0,27% она вытянула на 37% больше металла при комнатной температуре, чем коммерческая соляная кислота той же силы.
Третья — водоросли: некоторые критические элементы они накапливают в миллион раз плотнее окружающей воды.
Ключевая идея — не качать воду специально, а навесить модульные реакторы на прибрежные опреснительные заводы.
@vselennayaplus
