Našli surovinu budúcnosti. Vedci menia najhoršie chemikálie na žiadaný materiál pre elektromobily
Možno si o nich nikdy nepočul, no s najväčšou pravdepodobnosťou ich máš doma. Perfluóroalkylové a polyfluóroalkylové látky, skrátene PFAS, sa používajú v nepriľnavých panviciach, nepremokavých tkaninách, obaloch potravín, hasiacich penách a desiatkach ďalších produktov.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneIch výnimočnosť spočíva v tom, že sú neuveriteľne odolné voči vode, teplu aj mastnotám. Táto vlastnosť pochádza z väzieb medzi atómami uhlíka a fluóru, ktoré patria k najsilnejším vo svete chémie. Práve preto sa PFAS v prírode prakticky nerozkladajú a akumulujú sa v pôde, vode aj v ľudskom tele po desiatky rokov. Vedci ich preto neoficiálne prezývajú „večné chemikálie“.
Niektoré z nich sú spájané so zvýšeným rizikom onkologických ochorení, porúch imunitného systému či hormonálnych problémov, čo z nich robí jeden z najzávažnejších environmentálnych problémov súčasnosti.
Užitočný odpad
Väčšina výskumov sa doteraz sústredila na to, ako PFAS z vody odstrániť a niekam uložiť. Tím chemika Jamesa Toura z Rice University sa však vydal úplne inou cestou. Namiesto toho, aby hľadal spôsob, ako sa večných chemikálií zbaviť, rozhodol sa ich premeniť na hodnotný produkt.
Konkrétne ide o fluorid lítny, látku využiteľnú priamo v batériách. Štúdia bola nedávno publikovaná v odbornom časopise Nature Water. Celý proces sa začína aktívnym uhlím, ktoré sa bežne používa na zachytávanie PFAS z kontaminovaných zdrojov, napríklad z hasiacich pien.
Tento materiál po nasýtení PFAS väčšinou končí na skládkach alebo v spaľovniach, čím vzniká ďalší odpadový problém. Tourov tím ho však využíva ako vstupný materiál.
Vedci zmiešali nasýtené aktívne uhlie s vysoko slanou vodou obsahujúcou lítium a ďalšie kovy a celú zmes elektricky zahrievali na teplotu nad 1 000 stupňov Celzia. Extrémne teplo prerušilo väzby fluóru v molekulách PFAS a uvoľnený fluór sa okamžite spojil s lítiom z roztoku. Výsledkom bol fluorid lítny.
To, čo robí tento postup zaujímavým, je ďalší krok – oddelenie fluoridu lítneho od ostatných solí. Keďže každá zlúčenina vrie pri inej teplote, vedci dokázali fluorid lítny jednoducho vydestilovať zo zmesi a zachytiť v čistej forme.
Výsledná čistota dosiahla 99 percent a zároveň sa podarilo zachytiť 82 percent dostupného lítia. Extrahovaný fluorid lítny bol následne zabudovaný do elektrolytov lítiových batérií, kde preukázal stabilitu porovnateľnú s komerčnými zdrojmi.

Udržateľný postup, ktorý šetrí prírodu
Dôležitý je aj ekologický rozmer celého výskumu. Keď vedci porovnali nový postup s bežnými priemyselnými metódami ťažby lítia zo slaných vôd, dosiahol lepšie výsledky vo viacerých ukazovateľoch. Spotrebuje menej vody, vyžaduje menej energie a jeho celkový dopad na klímu je nižší.
Navyše celý proces trvá len niekoľko minút, čo je v porovnaní s konvenčnými postupmi obrovský rozdiel. Projekt pritom financovalo okrem iných aj americké letectvo a Armádny zbor inžinierov, čo naznačuje, že záujem o technológiu presahuje rámec akademickej obce.
Rovnaký tím, iná stratégia
Výskum Tourovho tímu nie je prvý pokus Rice University s chemikáliami PFAS. Predchádzajúce práce tej istej skupiny, ktoré boli publikované minulý rok, ukázali, že PFAS sa dajú zničiť pomocou krátkych elektrických výbojov.
Tá metóda dosiahla viac ako 96-percentnú účinnosť rozkladu fluóru a zároveň premenila zvyšný materiál na grafén, hodnotný priemyselný materiál. Teraz tím posunul myšlienku ešte ďalej – namiesto priamej likvidácie navrhuje jeho využitie. Vedci tak dokazujú, že odpad nemusí byť nutne problémom, ak sa naň pozrieš z iného uhla pohľadu.
Lítium je pritom strategická surovina, ktorej dopyt rastie kvôli rozmachu elektromobilov a batériového priemyslu. Väčšina jeho svetových zásob sa ťaží v Južnej Amerike za podmienok, ktoré sú ekologicky aj sociálne neuspokojivé.
Ak by sa podarilo čo i len časť potrebného lítia získavať recykláciou nebezpečného odpadu, bol by to výrazný prínos nielen pre životné prostredie, ale aj pre energetickú bezpečnosť krajín závislých od jeho dovozu.
Čítajte viac z kategórie: Ekológia
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Ešte neprišli do Európy a už vyzývajú Porsche. Xiaomi v Nemecku vytiahlo nečakaný tromf

Číňania postavili SUV, ktoré Európanom vyrazí dych. Prejde až 1 700 km, jeho cena prekvapí

V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory

Volkswagen stopol prípravu elektromobilu, na ktorý čakali milióny vodičov. Nemajú naň peniaze

Číňania chystajú konkurenta pre rodinné SUV. Unikli zábery
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

38-ročný David nemá maturitu, dnes vedie firmu za 6,5 miliardy eur: Našiel dieru na trhu, peniaze uňho míňa aj konkurencia

Tragédia v luxusnom hoteli: V bazéne zomrel 45-ročný Slovák aj Nemec

Kúpiš ich aj do 10-tisíc eur: Odborníci vybrali 8 nesmrteľných áut, ktoré dokážu najazdiť státisíce kilometrov

Odborníci upozorňujú na nebezpečný zvyk gazdiniek na Slovensku. Týka sa prípravy kuracieho mäsa

Slovensko čaká dážď aj ochladenie: V niektorých oblastiach môže napadnúť až 15 cm snehu (PREDPOVEĎ)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Rusi posilňujú svoj vplyv v Afrike. Kľúčovému štátu dodajú stíhačky Su-35 a obávané systémy
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
- Fantasy hit sa vracia vo veľkom. Nová séria sľubuje vojnu a zásadný zlom
- Potvrdené. Votrelec dostane nový film, na palube je aj Ridley Scott. Diváci však chcú niečo iné
-
- BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
- Fantasy hit sa vracia vo veľkom. Nová séria sľubuje vojnu a zásadný zlom
- Potvrdené. Votrelec dostane nový film, na palube je aj Ridley Scott. Diváci však chcú niečo iné
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Netflix ukazuje najväčší vojnový film roka. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický príbeh podľa skutočnosti
-
- Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne
- Vodič išiel 81 km/h a prišiel o vodičák. Narazil na nekompromisné pravidlo
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Nepočuli motor ani žiadny zvuk. Čierny trojuholník s rýchlosťou 2 900 km/h zaskočil celý svet
- Nové sci-fi konečne dorazilo online. Stojí za ním tvorca Gladiátora
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

38-ročný David nemá maturitu, dnes vedie firmu za 6,5 miliardy eur: Našiel dieru na trhu, peniaze uňho míňa aj konkurencia

Tragédia v luxusnom hoteli: V bazéne zomrel 45-ročný Slovák aj Nemec

Kúpiš ich aj do 10-tisíc eur: Odborníci vybrali 8 nesmrteľných áut, ktoré dokážu najazdiť státisíce kilometrov

Odborníci upozorňujú na nebezpečný zvyk gazdiniek na Slovensku. Týka sa prípravy kuracieho mäsa

