Sakura P.
ทีมนักวิจัยจาก University of Texas at Austin พัฒนานวัตกรรมแผ่นกรองเมมเบรนชีวภาพแบบใหม่ ช่วยให้กระบวนการสกัดลิเทียมสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าทำได้รวดเร็ว ง่ายดาย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยลดการปล่อยของเสียอันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นักวิจัย UT Austin พัฒนา “แผ่นกรองชีวภาพระดับนาโน” ปฏิวัติวงการสกัดลิเทียม สะอาด–ไว ไม่ง้อสารเคมี
ความต้องการลิเทียมสำหรับนำมาผลิตแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ายังคงมีอยู่อย่างต่อเนื่อง ทว่ากระบวนการสกัดลิเทียมในปัจจุบันกลับเป็นขั้นตอนที่ซับซ้อน ใช้เวลานาน และสร้างมลพิษให้กับสิ่งแวดล้อมไม่น้อย
ล่าสุดทีมนักวิจัยจาก University of Texas at Austin ได้คิดค้นกระบวนการสกัดแบบใหม่ที่นำเอาแผ่นกรองที่ได้แรงบันดาลใจจากระบบชีวภาพเข้ามาช่วย เพื่อให้การแยกแร่ลิเทียมทำได้รวดเร็ว ง่ายขึ้น และลดปริมาณของเสียที่เป็นอันตราย
โดย Manish Kumar ศาสตราจารย์ประจำภาควิชา Fariborz Maseeh Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering เปิดเผยว่า ลิเทียมกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญทั้งในสมาร์ตโฟน รถยนต์ ไปจนถึงโครงข่ายพลังงานไฟฟ้า แต่การขุดเจาะขึ้นมาใช้อย่างสะอาดและปลอดภัยยังคงเป็นโจทย์ที่ท้าทาย ซึ่งเป้าหมายของทีมงานคือการพัฒนากระบวนการที่เร็วขึ้น สะอาดขึ้น และดำเนินงานได้ง่ายกว่าเดิม
ในปัจจุบันแหล่งที่มาหลักของลิเทียมมีอยู่ 3 รูปแบบ ได้แก่ หินแข็ง น้ำเกลือธรรมชาติ และการรีไซเคิลแบตเตอรี่เก่า แต่ปัญหาสำคัญคือลิเทียมไม่ได้อยู่เพียงลำพัง หากแต่ผสมและละลายปะปนอยู่กับแร่ธาตุชนิดอื่น ทำให้แม้จะผ่านขั้นตอนการขุดหินหรือการระเหยน้ำเกลือแล้ว ก็ยังคงต้องผ่านกระบวนการกรองเพื่อแยกเฉพาะลิเทียมออกมา
ทั้งนี้ ทีมวิจัยได้พัฒนาช่องทางจำลองระดับนาโนเมตรขึ้นมา ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากกลไกธรรมชาติในการลำเลียงไอออนเข้าและออกจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ช่องทางเทียมเหล่านี้ถูกฝังอยู่ในแผ่นกรองเมมเบรนที่พัฒนาขึ้นใหม่ ทำหน้าที่ปล่อยให้เฉพาะไอออนของลิเทียมไหลผ่านได้ ขณะเดียวกันก็กักเก็บและกรองสารอื่น ๆ เอาไว้ โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งพาสารเคมีหรือตัวทำละลายที่เป็นอันตราย
ด้าน Harekrushna Behera นักวิทยาศาสตร์การวิจัยในห้องปฏิบัติการของ Kumar กล่าวเสริมว่า การค้นพบครั้งนี้ไม่ได้เป็นเพียงผลลัพธ์แบบครั้งเดียว แต่เปรียบเสมือนชุดเครื่องมือสำหรับการต่อยอด เพราะความเข้าใจในปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออนกับกลุ่มสารเคมีบริเวณทางเข้าช่องทางระดับนาโน จะช่วยให้สามารถออกแบบช่องทางที่มีความจำเพาะเจาะจงสูงสำหรับลิเทียม รวมถึงแร่ธาตุสำคัญชนิดอื่น ๆ ได้ในอนาคต
อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีดังกล่าวยังคงต้องผ่านการทดลองและการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อดูว่าจะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในระดับอุตสาหกรรมจริงได้หรือไม่ แต่ผลลัพธ์เบื้องต้นถือว่ามีแนวโน้มที่ดีอย่างมาก ซึ่งเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่ช่วยยกระดับและทำความสะอาดกระบวนการสกัดลิเทียมนี้ จะมีส่วนสำคัญที่ทำให้แบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าส่งผลดีต่อโลกมากยิ่งขึ้น
ที่มา: insideevs
