Pyrit, známý také jako bláznovo zlato, může obsahovat cenné lithium

Foto: Unsplash

Podle recenzovaného článku Evropské geovědní unie existuje důvod, proč vám letecké společnosti nedovolí dát si notebook do odbaveného zavazadla v přepravním prostoru. Lithium-iontová baterie totiž představuje vážné nebezpečí požáru. Ale proč?

Lithium je neuvěřitelně reaktivní. Například čisté lithium prudce interaguje se zdánlivě neškodnou vodou, uvolňuje teplo a tvoří vysoce hořlavý vodík. Tato reaktivita je však přesně důvodem, proč je lithium skvělým materiálem pro baterie a proč je kritickým minerálem pro přechod na zelenou energii. Lithium-iontové baterie jsou široce používány v elektrických vozidlech. Navíc mohou ukládat energii vyrobenou z obnovitelných zdrojů, jako je slunce a vítr.

V posledních letech poptávka po lithiu raketově vzrostla. Primární zdroje lithia, jako jsou pegmatity a vulkanické jíly, jsou dobře známy, ale bylo by užitečné najít jiné sklady, které jsou bezpečné a hospodárné. Za tímto účelem tým vedený výzkumníky z univerzity Západní Virginie koumá, zda by předchozí průmyslové operace (např. důlní hlušina nebo vrtné odřezky) mohly sloužit jako zdroj dalšího lithia bez vytváření nových odpadních materiálů. Shailee Bhattacharyavová, sedimentární geochemička a doktorandka pracující s profesorem Shikhou Sharmou v laboratoři IsoBioGeM, představí výsledky týmu příští týden během Valného shromáždění Evropské unie geověd (EGU) 2024.

Studie se zaměřuje na 15 vzorků sedimentárních hornin středního devonu z Appalačské pánve v USA. Tým našel spoustu lithia v pyritových minerálech v břidlici, řekla Bhattacharyavová, „což je neslýchané.“

Ačkoli v geologické literatuře chyběly informace o průsečíku mezi lithiem a pyritem bohatým na síru, elektrochemický a inženýrský svět se již začal zabývat tím, jak by lithium-sírové baterie mohly nahradit lithium-iontové, řekla Bhattacharyaová. „Snažím se pochopit, jak by mohly být spolu spojeny lithium a pyrit.“

Jak se ukazuje, organicky bohatá břidlice může vykazovat potenciál pro vyšší výtěžnost lithia v důsledku této podivné interakce mezi lithiem a pyritem. Není však známo, zda lze pozorování extrapolovat mimo vzorky ze současného místa studie. „Toto je přesně specifická studie,“ varoval Bhattacharya. Tato práce je však slibná, protože naznačuje možnost, že určité břidlice by mohly být zdrojem lithia, který nevyžaduje nové doly. „Můžeme mluvit o udržitelné energii, aniž bychom spotřebovávali velké množství energetických zdrojů,“ řekla.

Pro splnění technologických potřeb energetického přechodu nabývají baterie všech velikostí, zejména ty, které pohánějí elektrická vozidla, stále většího významu. V současné době se široce používají lithium-iontové baterie a pokračující výzkum jejich zdokonalování je středem zájmu energetického inženýrství. To zase výrazně zvýšilo poptávku po lithiu (Li) jako přírodním zdroji. Zatímco primární rudy Li (pegmatit, solanka a jíl vázaný na vulkanické horniny) jsou obecně dobře známy, bylo by žádoucí identifikovat další zdroje Li, které by bylo možné bezpečně a ekonomicky využívat. Využití materiálu z dřívějších průmyslových provozů (např. důlní hlušiny nebo vrtných odřezků) jako zdroje dalšího Li by bylo atraktivní, protože by při něm vznikalo jen málo nebo žádný nový odpadní materiál.

Tým svá zjištění představí na Valném shromáždění EGU 2024.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.