أستاذة نورة المقبل – كاتبة – 22 يونيو 2021م

نشر الدكتور زين لي في مركز المواد المتقدمة بجامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست KAUST) بحثًا عن طريقة جديدة لاستخراج الليثيوم من البحر. وقد لقي هذا البحث صدى واسعًا في الأوساط العلمية، لما يحمله هذا العنصر من أهمية في صناعة بطاريات السيّارات الكهربائية، ولكونه شديد الندرة، إذ يُتوقع نضوبه بحلول 2080، حسب آخر الإحصاءات.

اختبر الباحثون هذه الطريقة باستخدام مياه البحر الأحمر، إذ تحتوي البحار والمحيطات على كمية من الليثيوم تفوق اليابسة بحوالي خمسة آلاف مرة، ولكنه بتركيز منخفض للغاية، إلى جانب تكلفة استخراجه المرتفعة، مما جعل الكثير من الجهود البحثية لاستخراجه لا تحقق نجاحًا.

ابتكر فريق كاوست البحثي، لحل هذه المعضلة، الخلية الكهروكيميائية، التي تحتوي على غشاء مصنوع من أكسيد التيتانيوم المعالج بالليثيوم، وهو ذو تركيبة فريدة، إذ يحتوي على فجوات تسمح بمرور ذرات الليثيوم، وتمنع مرور الذرات الأخرى الأكبر منها.

جرى اختبار هذا الغشاء على مياه البحر الأحمر باستخدام الكهرباء، وتمّ إنتاج الليثيوم النقي الذي يطابق مواصفات التصنيع في البطاريات التجارية بتكلفة لا تتجاوز خمسة دولارات أمريكية، ويمكن تعويضها من خلال قيمة الهيدروجين والكلور التي تنتجها الخلية، كما يمكن الاستفادة من مياه البحر المتبقية في محطات تحلية المياه لتوفير المياه العذبة.

وأضاف قائد المجموعة البحثية الدكتور زيبينج لاي، في مقابلته مع مجلة (كاوست ديسكوفري): “سنواصل تحسين هيكل الغشاء وتصميم الخلية، لتحسين كفاءة العملية”. ويأمل فريقه أيضًا التعاون مع مصانع الزجاج، لإنتاج هذا الغشاء المصنوع من أكسيد التيتانيوم المعالج بالليثيوم على نطاق واسع، وبتكلفة معقولة.