Lithium: Neue Technologie macht die Förderung 50 Prozent günstiger und sauberer

Elektroautos werden als ein Kernelement der Mobilitätswende gehandelt. Allerdings sind auch sie nicht perfekt. Ein Problem ist der Lithiumbedarf für die Batterien. Noch gibt es keine richtig gangbare Alternative für die Verwendung von Lithium in Batterien, und die Förderung dieses Metalls belastet die Umwelt stark. Forscher:innen der Stanford University haben einen Weg gefunden, Lithium aus einer Salzlake-Lösung zu extrahieren, der deutlich effizienter, günstiger und umweltfreundlicher ist als die Methoden, die aktuell verwendet werden.

Lithium-Extraktion dauert 18 Monate

Der Bedarf an Lithium wird durch die stärkere Verbreitung von Elektroautos und Speichersystemen für erneuerbare Energien in Zukunft nur noch zunehmen. Die Firma Lilac Solutions, die Lithium fördert, schätzt, dass allein die Autoindustrie in Zukunft 20 Mal so viel Lithium benötigen wird wie aktuell. Konventionelle Fördermethoden benötigen viele Ressourcen wie Energie, Land und Wasser. Aktuell werden für die Gewinnung von einer Tonne Lithium etwa 500.000 Liter Wasser benötigt. Hinzu kommt, dass Lithium-Minen relativ tief sein müssen.

Die größte Menge Lithium kommt aktuell aus Orden mit großen Salzwüste wie etwa der Salar de Atacama in Chile. Der Förderprozess ist auch relativ zeitaufwändig. Die minerralreiche Lake aus den Minen muss in große Verdunstungsteiche gepumpt werden, wo sie dann langsam verdunstet, während sich die Konzentration an Chemikalien und Mineralien in ihnen erhöht. Aus der konzentrierten Lake wird dann das Lithium gewonnen. Der Prozess nimmt etwa 18 Monate in Anspruch. Etwa 40 Prozent des vorhandenen Lithiums können so gewonnen werden.

Neue Methode ist günstiger und Nachhaltiger

Ein Team der School of Engineering der University Stanford hat eine neue Methode entwickelt, um Lithium zu gewinnen. Diese hört auf den Namen „Redox-Couple Electrodialysis“ – kurz RCE. Die Methode nutzt Elektrizität, um Lithium aus der Lake mit niedriger Konzentration in eine mit höhere Konzentration zu transportieren. Dabei passiert das Lithium eine Feststoff-Elektrolyt-Membran. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis die Konzentration des Lithiums es einfach macht, das Metall zu isolieren.

RCE benötigt nur etwa ein Zehntel der Elektrizität, die die herkömmlichen Extraktions-Methoden verwenden. Hinzu kommt, dass die Methode extrem effizient ist. Die Kosten für die Extraktion werden von etwa 9100 US-Dollar pro Tonne Lithium auf 3500 – 3400 Dollar gesenkt. Ferner werden keine großflächigen Verdunstungsteiche mehr benötigt, sodass die Umweltbelastung durch die Lithium-Extraktion deutlich zurückgehen würde.

via Stanford University