Australische und chinesische Forscherteams haben eine bahnbrechende Methode entwickelt, die eine direkte Lithium-Gewinnung aus schwer zugänglichen Quellen wie Salzwasser ermöglicht. Dies könnte einen entscheidenden Beitrag zur Deckung des global steigenden Lithium-Bedarfs leisten. Denn viele der bekannten Lithium-reichen Salzlagerstätten sind bisher ungenutzt geblieben.
Bisher blieben bis zu 75 Prozent der weltweiten Lithium-Vorkommen in salzhaltigen Gewässern ungenutzt, da herkömmliche Verfahren technisch an ihre Grenzen stießen. Angesichts eines von vielen Experten prognostizierten Lithium-Engpasses ab 2030 bietet die neue Technologie eine vielversprechende Lösung. Der innovative Ansatz, der auf einer nanofilterbasierten Filtration mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) basiert, trennt Lithium gezielt von anderen Mineralien – vor allem Magnesium, das in diesen Gewässern oft in hohen Konzentrationen vorkommt.
In riesigen Becken am Rande der Atacama-Wüste wird lithiumhaltige Sole verdunstet, die aus dem Untergrund hochgepumpt wurde. Etwa ein Jahr dauert es, bis Lithiumchlorid in einer Konzentration von sechs Prozent übrig bleibt. Je nach Salzkonzentration verändert sich die Farbe der Verdunstungsbecken. Foto: SQM
Mit einer beeindruckenden Lithium-Ausbeute von 90 Prozent ist das Verfahren nahezu doppelt so effizient wie herkömmliche Methoden. Zudem reduziert es den Zeitaufwand für die Extraktion von mehreren Jahren auf nur wenige Wochen. „Unsere Technologie ist aber nicht nur schneller und effizienter, sondern schont auch die Umwelt. Sie erzeugt Frischwasser als Nebenprodukt und verwandelt das verbleibende Magnesium in ein hochwertiges, wieder verwertbares Produkt“, erklärt Zhikao Li vom Monash Suzhou Research Institute.
Schnelle Industrialisierung möglich
Getestet wurde die Technologie bereits in chinesischen Salzseen wie dem Longmu Co- und dem Dongtai-See im Nordosten Chinas. Die vielversprechenden Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Sustainability veröffentlicht. Die neue Methode bietet auch eine kommerziell nutzbare Lösung für schwer zugängliche, wasserarme Hochgebirgsregionen wie Tibet, Qinghai oder Bolivien. Diese Regionen könnten mit dem neuen Verfahren künftig zu wichtigen Lieferanten von Lithium für den globalen Markt werden, ohne dass die Umwelt leidet. „Dank unserer EDTA-unterstützten Nanofiltration kann die Technologie schnell von der Pilotphase in die großflächige industrielle Nutzung übergehen und so einen bedeutenden Beitrag zur globalen Lithium-Versorgung leisten“, verspricht Li.
Lithium ist ein wichtiger Rohstoff, der vor allem zur Produktion von Hochvolt-Batterien für Elektroautos benötigt wird. Heute wird Lithium in Australien und Nordamerika in bergmännischen Verfahren gewonnen – oder durch Verdunstung von stark salzhaltiger Sole unter anderem in Chile. In Deutschland arbeitet das Unternehmen Vulcan Energy daran, Lithium im Oberrheingraben aus Thermalwasser zu extrahieren. Eine erste Anlage zur kommerziellen Produktion von Lithiumhydroxid soll dort bereits im kommenden Jahr starten.