水提供了一个未开发的有价值的材料来源

对许多材料供应链的关键,这将有助于使美国的脱碳转变,资源是有限的。传统矿业是充满挑战,所以推进清洁能源取决于找到可靠的访问关键材料的新方法。  

促进国家安全和经济竞争力需要美国的研究人员发现新的方法来获取我们所需要的材料,对许多技术。这些包括电池在电机磁铁,催化剂,核反应堆和其他基本无碳能源技术。

水代表一个获取这些材料的开发途径。科学家在美国能源部的阿贡国家实验室最近出版了一本全面审查详细的各种机制可以从不同的水流中提取关键材料。

不同类型的水提供不同种类的物质资源,赛斯达林说,科学和技术总监阿贡的先进能源技术理事会。”海洋是这样一个巨大的资源,因为许多有价值的和重要的材料的总数量是巨大的,但他们也是高度稀释,”他说。”废水也需要重构——我们希望人们看到废水不是真正的浪费,相反,它丰富的各种有价值的东西。”

亲爱的还指出,地下水含水层和地热卤水其他可能的有价值的材料的来源。这些材料包括锂电动车电池的需求越来越多,可以用来帮助除去碳素我们的经济。”锂在海洋和地热卤水;你从这两个中提取不同来源但重要的是要理解它是便宜的,最小的环境影响,并使安全的供应链,”达林说。”对于许多其他材料,水作为源开发,这是我们越来越关注。”

达林和他的同事们正在探索的技术从不同类型的水提取关键材料的范围从传统的(如膜)创新(如界面太阳能蒸汽发生器)。

奥马尔·Kazi分子工程博士生在芝加哥大学工作亲爱的,正在研究方法集中废水流恢复宝贵的材料。”摆脱水通过蒸发是一个能源密集型和缓慢的过程,”Kazi说。”在地热卤水,它可以把年水蒸发能够恢复包含在他们的锂,这将创建一个巨大的瓶颈。我们都在问的问题”我们如何使水蒸发更快吗?”

一个办法,可以通过使用多孔光热光谱分析材料,有效地将光转化为热量。这些光吸收像黑色t恤,加热在一个阳光明媚的一天。热量转移到水直接在界面与周围的空气,大大加速蒸发。

达林表示,总体而言,阿贡丰富的供应链能力,生命周期和technoeconomic分析。此外,实验室专业材料,化学和过程工程相关材料提取至关重要。这个独特的职位实验室来帮助实现更安全的材料和循环经济,特别是越来越水流。

参考:Kazi OA,陈W, Eatman詹,等。材料设计策略对于经济复苏的关键资源。阿德母亲。2023:2300913。doi:10.1002 / adma.202300913

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