Litium er en essentiel ingrediens i batterier, og efterspørgslen på grundstoffet stiger hastigt sammen med antallet af nye elbiler. Klodens litiumminer kan være tømte om få årtier, men en ny teknologi kan med ét give os adgang til 5000 gange mere litium, end der findes i undergrunden.
Den uudnyttede litiumkilde er havvand. Det indeholder kun 0,00002 pct. litium, men klodens have er kolossale, og det samlede litiumindhold i verdenshavene er omkring 180 mia. tons.
Udfordringen er, at det har været alt for kompliceret og kostbart at udvinde litium fra havvand, men nu har forskere fra King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) i Saudi-Arabien udviklet en membran, som kan give adgang til de gigantiske mængder af litium i havet.
Litium er en vigtig bestanddel i litium-ion-batterier i fx elbiler. Et elbilbatteri indeholder ca. 12 kg litium.
Membranen består af litium-lanthan-titanium-oxid eller bare LLTO, og hullerne i membranens krystalstruktur er netop store nok til at lade litium-ioner passere.
Elektrisk spænding får positivt ladede litium-ioner til at søge fra et kammer med havvand gennem LLTO-membranen ind i et nabokammer med en kobber-katode. Negativt ladede ioner søger samtidig gennem en såkaldt anionbytter-membran til et tredje kammer med en platin-anode.
Vandet fra kammeret med kobber-katoden “destilleres” yderligere fire gange i apparatet, og til sidst er koncentrationen af litium i vandet så høj, at det eftertragtede grundstof kan trækkes ud med kendte teknologier.
Processen kræver naturligvis energi, men forsøg viser, at det kun koster ca. 76 kWh at udtrække 1 kg litium. Omkostningen ved at producere 76 kWh strøm er ca. 45 kr. – mindre end verdensmarkedsprisen på et kg litium.
Men LLTO-metoden producerer ikke kun litium. Brint og klor, der også er værdifulde varer, kan høstes fra hhv. katoden og anoden, og processen fjerner desuden salt fra vandet, så det kan bruges som drikkevand.
Afsaltning af havvand er mange steder i verden en vigtig del af ferskvandsforsyningen.
Næste skridt bliver at afprøve LLTO-metoden i større skala og senere bygge et reelt produktionsanlæg.