لیتھیم الیکٹرک گاڑیوں کی بیٹریوں کا ایک اہم جزو ہے، لیکن روایتی لیتھیم نکالنے کے طریقوں کو بہت سے چیلنجز کا سامنا ہے، جیسے کہ زیادہ استعمال اور کم توانائی، اور لیتھیم کو دوسرے عناصر (جیسے سوڈیم، پوٹاشیم، میگنیشیم اور کیلشیم) سے الگ کرنا بھی مشکل ہے۔
برطانیہ میں رائس یونیورسٹی میں لیزا بسوال اور ہاوٹین وانگ کی تحقیقی ٹیم نے ایک نیا الیکٹرو کیمیکل ری ایکٹر تیار کیا ہے جو قدرتی نمکین پانی کے محلول (جیسے نمکین جھیل کے نمکین پانی) سے لیتھیم کو مؤثر طریقے سے نکال سکتا ہے۔
تحقیقی ٹیم نے کہا کہ یہ طریقہ نہ صرف 97.5 فیصد اعلیٰ پاکیزگی لیتھیم نکالتا ہے بلکہ روایتی نکالنے کے طریقوں سے پیدا ہونے والے ماحولیاتی خطرات کو بھی بہت حد تک کم کرتا ہے۔ متعلقہ مقالہ ریاستہائے متحدہ امریکہ کی نیشنل اکیڈمی آف سائنسز (DOI:10.1073/pnas.2410033121) کے تازہ شمارے میں شائع ہوا ہے۔
رپورٹس کے مطابق، رائس انجینئرنگ ٹیم نے تین چیمبر والے الیکٹرو کیمیکل ری ایکٹر کے ذریعے لیتھیم نکالنے میں بہت سے چیلنجز کو حل کیا ہے، اور نمکین پانی سے لیتھیم نکالنے کی سلیکٹیوٹی اور کارکردگی کو کامیابی سے بہتر بنایا ہے۔
روایتی طریقوں کے برعکس، اس نئے کیمیائی ری ایکٹر میں ایک انٹرمیڈیٹ چیمبر ہے جس میں ایک غیر محفوظ ٹھوس الیکٹرولائٹ ہے جو آئن کے ناپسندیدہ رد عمل کو روکتا ہے اور نقصان دہ ضمنی مصنوعات جیسے کلورین کی پیداوار کو کم کرتا ہے۔
سب سے اہم جزو الیکٹرولائزر کے ایک طرف ایک خصوصی لتیم آئن کنڈکٹیو گلاس سیرامک (LICGC) جھلی ہے۔ یہ جھلی انتخابی طور پر دوسرے آئنوں کو بلاک کرتے ہوئے لتیم آئنوں کو گزرنے دیتی ہے، جس سے پوٹاشیم، میگنیشیم اور کیلشیم جیسے دیگر آئنوں کی مداخلت کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے۔
بائیں سے دائیں یوج فینگ، لیزا بسوال اور یون پارک، ماخذ: رائس یونیورسٹی
"ہمارا طریقہ نہ صرف اعلیٰ پاکیزہ لیتھیم نکالتا ہے، بلکہ روایتی لیتھیم نکالنے کے طریقوں کے ماحولیاتی خطرات کو بھی کمزور کرتا ہے۔ ہم نے جو ری ایکٹر بنایا ہے وہ ضمنی مصنوعات کی تشکیل کو کم کر سکتا ہے اور لیتھیم سلیکٹیوٹی کو بہتر بنا سکتا ہے،" پہلے مصنف یوج فینگ نے کہا، جو ایک گریجویٹ طالب علم ہے۔ بسوال کی لیبارٹری۔
بلاشبہ، انہوں نے انتہائی مطلوبہ نتائج حاصل کیے، بشمول 97.5% لیتھیم طہارت۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ آلہ لتیم اور دیگر آئنوں کو نمکین پانی سے مؤثر طریقے سے الگ کر سکتا ہے، جو الیکٹرک گاڑیوں کی پاور بیٹریوں کے لیے اعلیٰ معیار کے لیتھیم ہائیڈرو آکسائیڈ مواد کی تیاری کے لیے بہت اہم ہے۔
اس کے علاوہ، یہ نیا ری ایکٹر ڈیزائن کلورین گیس کی پیداوار کو بھی نمایاں طور پر کم کرتا ہے، اس عمل کو محفوظ اور زیادہ ماحول دوست بناتا ہے۔
اس کے علاوہ، ٹیم نے مشاہدہ کیا کہ پوٹاشیم، میگنیشیم یا کیلشیم کے برعکس، سوڈیم آئن LICGC جھلی کی سطح پر جمع ہوتے ہیں۔ یہ بالآخر لتیم کی نقل و حمل میں رکاوٹ بنے گا اور نقصانات میں اضافہ کرے گا، جو لتیم نکالنے کی کارکردگی کو متاثر کر سکتا ہے، لیکن محققین نے اس مسئلے کو کم کرنے کے لیے حکمت عملیوں کی نشاندہی کی ہے، جیسے کہ موجودہ سطح کو کم کرنا، اور وہ تجویز کرتے ہیں کہ کوٹنگز یا موجودہ دالیں شامل کریں۔ ری ایکٹر کو مزید بہتر بنانے کے لیے سطح۔
"ہمارے فیلڈ کو طویل عرصے سے کم لیتھیم نکالنے کی کارکردگی اور ماحولیاتی آلودگی کے مسائل کا سامنا ہے،" کیمیکل اور بائیو مالیکولر انجینئرنگ کے ایسوسی ایٹ پروفیسر ہاوٹین وانگ نے کہا۔ "یہ ری ایکٹر حقیقی دنیا کے مسائل کو حل کرنے کے لیے بنیادی سائنس کو انجینئرنگ کی جدت کے ساتھ جوڑنے کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔"