Des scientifiques exploitent la technologie du plasma pour tripler les taux d’extractions du lithium

En utilisant du plasma à micro-ondes de dioxyde de carbone dans le processus, le taux d’extraction du lithium s’élevait à 27,87 %, selon cette équipe de recherche. Cela pourrait révolutionner les industries de la fabrication des batteries et de l’énergie de fusion.

Le lithium (Li) est associé à d’autres métaux pour former la cathode de la plupart des batteries pour les véhicules électriques ou des bâtiments dotés d’un système photovoltaïque ou éolien. Il constitue également un matériau potentiellement intéressant pour la production de l’énergie de fusion. Il s’agit d’un métal stratégique, mais non un élément rare en termes d’abondance sur Terre (20 ppm dans la croûte terrestre et 17 ppm dans les océans). Ce matériau est de plus en plus recherché, ce qui entraîne d’importantes fluctuations des prix sur le marché. Certains chercheurs suggèrent d’améliorer la méthode d’extraction de Li afin d’augmenter l’offre et de réduire en conséquence les coûts de ce métal.

Aujourd’hui, la technique la plus utilisée consiste à mélanger du carbonate de sodium (Na2CO3) avec de l’eau salée riche en Li, ce qui permet de récupérer du carbonate de lithium (Li2CO3). Ce dernier peut cependant se mêler à des impuretés de sodium, nécessitant donc d’autres étapes de séparation coûteuses. Il existe une autre méthode plus simple que ce procédé conventionnel, mais elle est confrontée à un obstacle lié aux taux d’extraction de Li relativement faibles dans la saumure. Des équipes de recherche telles que celle de l’Institut coréen de l’énergie de fusion (KFE) travaillent actuellement à résoudre ce problème. En effet, le KFE a déclaré avoir trouvé un moyen de multiplier par trois la quantité de Li obtenue. Découverte.

Système d'extraction du Lithium par plasma de CO2.
Système d’extraction du Lithium par plasma de CO2. Crédit photo : KFE (Korea Institute of Fusion Energy)

Comment sont-ils parvenus à cette amélioration ?

Ces scientifiques ont réalisé une étude visant à optimiser la méthode d’extraction de lithium de l’eau de mer. Ils ont, en effet, exploité la technologie du plasma à micro-ondes de dioxyde de carbone afin d’améliorer significativement le taux du Li extrait. Plus clairement, ce nouveau procédé est basé sur l’ionisation du CO2 dans un état de plasma. Cela représente une importante évolution dans la recherche des techniques d’exploitation de ce matériau de batterie les plus viables et les plus efficaces. Il promet de relever les obstacles majeurs dans le domaine de l’approvisionnement en Li pour le secteur de la fabrication des batteries.

Au cours de cette étude, les chercheurs du KFE ont effectué une série d’expériences, en vue de comparer l’efficacité de l’extraction du Li par plasma de CO2 à celle des méthodes traditionnelles. Ils ont utilisé une saumure simulée comme terrain d’essai. Ils ont pu démontrer que les taux d’extraction ont triplé grâce à cette nouvelle technologie. Cette équipe de recherche serait satisfait des résultats obtenus. Selon elle, l’injection directe de gaz carbonique dans le processus a permis d’obtenir un taux d’extraction modeste de 10,3 % seulement, tandis que l’introduction du plasma de CO2 a fait progresser ce taux à un niveau exceptionnel de 27,87 %.

Système de diagnostic plasma basse pression.
Système de diagnostic plasma basse pression. Crédit photo : KFE (Korea Institute of Fusion Energy)

Où en est-il actuellement ce projet de recherche ?

Les chercheurs de l’Institut coréen de l’énergie de fusion ont précisé que cette découverte constitue une percée dans le domaine de la production du lithium dans le monde. Ils ont réussi à démontrer les avantages concrets de l’introduction de la technologie du plasma de dioxyde de carbone dans le processus d’extraction du Li. C’est une première mondiale, selon eux. Cette équipe est parvenue à confirmer les effets de la chaleur et des ions produits lors de la formation du plasma de CO2 sur les taux d’extraction de cet élément chimique.

Une torche à plasma de 500 kW utilisée pour les recherches du KFE.
Une torche à plasma de 500 kW utilisée pour les recherches du KFE. Crédit photo : KFE (Korea Institute of Fusion Energy)

En outre, elle espère que cette méthode avancée ouvrira des voies au développement d’autres technologies capables d’extraire efficacement le lithium de l’eau de mer, même avec de faibles concentrations de Li. D’après Suk Jae Yoo, président du KFE, « le lithium obtenu à partir de l’eau de mer constitue un élément clé pour la production de l’énergie de fusion ». Ainsi, ces scientifiques poursuivront leurs recherches sur le développement de l’énergie de fusion et sur l’acquisition de combustible pour l’énergie de fusion. Plus d’informations : KFE. Que pensez-vous de ce projet de recherche ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .

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Source
eurekalert.org

Tsiory Laurence

Titulaire de licence en communication et en langue française, je travaille comme rédactrice web depuis déjà plus de dix ans. J'ai collaboré avec quelques agences de communication locales avant de rejoindre l'équipe de Neozone. Ce qui m'a permis de consolider mon expérience en matière de création de contenus web au fil du temps. J’accorde une grande attention à chaque article que j’écris. Mon objectif, c'est de vous fournir des informations, des solutions et éventuellement des conseils. Je peux traiter divers thèmes, mais mes sujets préférés sont l’innovation, la technologie, le voyage, l’immobilier et les actualités. J’espère que mes articles vous permettront de connaître des inventeurs et des entreprises novatrices en France, en Europe et dans le monde entier. « La vie est une grande école où à chaque instant l’homme s’enrichit et tire une leçon de ses propres expériences ». Cette citation de Maude Anssens m’inspire dans tout ce que j’entreprends au quotidien. J’aime aussi suivre les actualités politiques et économiques internationales. Je pense que donner le meilleur de soi et s’adapter aux évolutions du monde autant que possible sont des valeurs importantes qui peuvent nous aider à progresser et à rester toujours efficaces. Je suis sur Linkedin si vous voulez me faire passer un message.

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