Onderzoekers hebben een slimme methode ontwikkeld die lithium uit vervuilde en laaggeconcentreerde pekels kan halen — iets wat voorheen onmogelijk leek.
De wereldwijde vraag naar lithium groeit explosief nu elektrische auto’s, windturbines en grootschalige batterijopslag overal terrein winnen. Maar het winnen van lithium blijft traag, waterintensief en beperkt tot een handvol locaties met hoogwaardige afzettingen.
Veel lithiumbronnen waren daardoor praktisch onbereikbaar: ze bevatten te weinig lithium, zijn sterk vervuild, of liggen op plekken waar verdamping niet mogelijk is. Onderzoekers van Columbia University hebben nu een methode ontwikkeld die deze “onmogelijke” bronnen wél toegankelijk maakt. Volgens de studie, gepubliceerd in Joule, kan lithium nu uit laaggeconcentreerde en vervuilde brines worden gehaald zonder jarenlange verdamping of complexe chemische bewerkingen.
Veel lithiumbronnen blijven onbereikbaar
De meeste lithiumwinning gebeurt momenteel via zoute ondergrondse pekels of hardrock-mijnen. Beide routes hebben grote ecologische nadelen:
- Zonne-evaporatie verbruikt enorme hoeveelheden land en water en kan tot twee jaar duren voordat lithium gewonnen wordt.
- Hardrock-mijnbouw genereert veel afval en CO₂-uitstoot.
Bovendien kunnen veel lithiumrijke pekels niet gebruikt worden: lage concentraties of hoge verontreiniging maken traditionele methoden onrendabel. Het resultaat: bronnen die technisch lithium bevatten, blijven praktisch onbereikbaar.
Nieuwe techniek haalt lithium direct uit pekel
De methode heet switchable solvent selective extraction (S3E) en werkt met een oplosmiddel dat reageert op temperatuur. Bij kamertemperatuur neemt het lithium uit de pekel op samen met water. Verwarm je het oplosmiddel, dan laat het het lithium vrij in een gezuiverde stroom.
Het oplosmiddel kan steeds opnieuw worden gebruikt, waardoor het proces veel energiezuiniger is. Vervuilingen zoals magnesium, die lithiumwinning normaal bemoeilijken, worden gecontroleerd verwijderd. Labtests laten zien dat het systeem lithium tot 40% terugwint over vier cycli en selectiever is dan natrium of kalium.
“Er is geen manier waarop zonne-evaporatie aan de toekomstige vraag kan voldoen,” zegt Ngai Yin Yip, universitair hoofddocent Earth and Environmental Engineering aan Columbia University. “Met deze methode kunnen we bronnen benutten die voorheen gewoon niet rendabel waren, zoals sommige gebieden rond de Salton Sea.”
Sneller en milieuvriendelijk
Het systeem kan continu draaien en werkt zelfs op laagwaardige warmte uit reststromen of zonnecollectoren. Dat maakt het veel sneller en milieuvriendelijker dan traditionele methoden.
De gebieden rondom de Salton Sea, soms omschreven als ‘Lithium Valley’, bevat naar schatting genoeg lithium voor meer dan 375 miljoen elektrische autobatterijen. Sommige brines worden al benut, maar veel bronnen zijn te vervuild of te laag in concentratie voor traditionele zonne-evaporatie. S3E kan ook deze moeilijker winbare bronnen benutten.
Proof-of-concept, maar veelbelovend
De onderzoekers benadrukken dat het onderzoek nog in de proof-of-conceptfase zit. Opschaling, veldtesten en optimalisatie voor maximale opbrengst zijn nog toekomstig werk. Toch toont het potentieel aan dat lithiumwinning veel sneller, selectiever en breder toepasbaar kan worden.
“Over groene energie praten we vaak, maar zelden over hoe vervuild sommige toeleveringsketens zijn,” zegt Yip. “Als we een écht duurzame energietransitie willen, hebben we schonere methoden nodig om de materialen te winnen waarop die transitie steunt. S3E is een stap in die richting.”
Waarom dit belangrijk is
Met de snelle groei van elektrische voertuigen en batterijen zal de vraag naar lithium de komende jaren sterk toenemen. Dankzij technieken zoals S3E kunnen bronnen die voorheen te laag in concentratie of te vervuild waren nu wél worden benut.
Dit maakt de energietransitie niet alleen realistischer, maar ook duurzamer. Snellere en efficiëntere lithiumwinning kan de productie van batterijen versnellen en tegelijkertijd de ecologische impact van de toeleveringsketen verkleinen.
