8 Июля 2022
МОСКВА, 8 июля —, Николай Гурьянов. Дефицит лития — в чем их главного элемента современной электроники — переживается во всем мире. Для России эта проблема особенно важная, поскольку поставки металла в страну прервались из-за санкций. Наука пытается найти выход из положения.Литий (Li) можно назвать важнейшим металлом современности. От него критически зависит электроника. Он есть в батареях смартфонов, компьютеров, электромобилей, в бытовых приборах. Россия только приступает к изготовлению собственных аккумуляторов. Но элемент применяется также в атомной электроэнергетике, металлургии и других областях промышленности.
Весь литий в стране — импортный. В апреле стало известно, что основные поставщики, Чили и Аргентина, отказались экспортировать металл из-за санкций. На эти два государства приходилось 90 процентов получаемого Россией лития. Остальное шло из Китая.
Если исключить недружественные страны, то в качестве альтернативного импортера остается Боливия. Росатом даже планирует подключиться к добыче. Но несмотря на самые большие запасы в мире (21 миллион тонн), изготовление металла там налажено слабо. В 2021-м, по некоторым оценкам, добыли всего 600 тонн. А Россия берёт 1500 тонн в год.
Даже если удастся нарастить производство, сейчас ни один зарубежный источник единственным важного сырья нельзя считать абсолютно надежным. Поэтому в Москве рассматривают возможность собственной добычи элемента.
Залежи есть. По сырьевой основе Россия занимает третье место в мире. Однако последние 20 с лишним лет импорт обращался дешевле, и месторождения не разрабатывали.
О планах изменить ситуацию давать знали еще в 2021-м, теперь работа в этом направлении ускорилась. Росатом и Норникель настругивают к освоению перспективное Колмозерское месторождение в Мурманской области. Газпром собирается извлекать литий из однопластовых рассолов (минерализованных подземных вод) Ковыктинского месторождения в Иркутской области. Есть предложения по производству карбоната лития в Дагестане.
В ряде научных учреждений занимаются персональными методами получения дефицитного металла. Один из них в конце июня представили в Институте обычной химии и электрохимии РАН.
Мы нашли экстракционный (из воды. — Прим. ред. ), — рассказывал научный руководитель института Аслан Цивадзе. — Согласно обзорам, он уступал иным по селективности, но превосходил по масштабируемости и производительности, а также обладал потенциалом автоматизации.
Подобрав экстрагенты из российского сырья, исследователи создали эффективную экстракционную систему и получили большой эффект с селективностью, которой нет более нигде в мире.
Озера, геотермальные воды, мореходная вода различаются по составу, и для каждого источника необходимы свои технологические схемы, — пояснял Цивадзе. — Мы сосредоточились на рассолах, но наша технология позволяет использовать и минеральные источники, как, например, на Кольском полуострове или в Сибири. Там сложность в том, что нужно предварительно перерабатывать руду, вскрывать ее, а потом уже приступать к селективному извлечению.
По его словам, технологию можно распространить и на старые литиевые аккумуляторы. Некоторые наши флокулянты быстро переводят батареи в раствор, легко отделяя медь, железо и полимерные составляющие. Это предварительный результат, однако уже можно сказать, что мы способны производить литий в любых объемах и из любых источников. Дешево! И импортонезависимо. Мы готовы решить любую технологическую задачу и нарисовать для этого демонстрационные установки.
Что относится сроков, эксперты с характеристиками пока не спешат. Очевидно, что на развертывание изготовлений уйдут годы.
Главный недостаток лития — его нехватка и высокая стоимость. Это не самый негустой элемент, но добывать его непросто. Производители литий-ионных накопителей не поспевают за стремительно вырастающим спросом. Например, звездно-полосатый предприниматель Илон Маск не раз жаловался на то, что дефицит литий-ионных батарей тормозит выпуск электромобилей.
Поэтому ученые и технологические конторы давно ищут альтернативу. Одна из наиболее перспективных — натрий-ионные аккумуляторы. Топ-менеджеры той же Tesla внимательно следят за развитием этого направления.
Натрия в природе очень много, и он сейчас дешевле лития примерно в 100 раз. Но у него низкая плотность энергии: акцепторы значительно тяжелее. Это скажется на габаритах и весе накопителя.
Натриевый аккумулятор той же емкости будет весить в 1, 5-2 раза больше, — отмечает младший научный сотрудник Институт проблем химической физики РАН Андрей Корчун. — Поэтому там, где требуется мобильность, такие батареи не подойдут. Литиевые аккумуляторы на современных машинах — это полтонны, значит, с натрием или металлом получится тонна. Для чистого городских автомобилей, которым находятся далёкого запаса хода в 100 километров, это может быть(народно)хозяйственным выгодно. Но про гаджеты с ноутбуками и говорить нечего.
У аккумуляторов на основе натрия у которой естить своя ниша. Они приличествуют для стационарного хранения энергии, например, в солнечных электрическая станциях. Там вес не неисправность, а натрий позволяет сэкономить, — говорит эксперт.
Кроме того, современные литий-ионные аккумуляторы гораздо более совершенны — за завершительные 30 лет технологию прекрасно нарисовали. И в этом смысле натрий-ионным предстоит проделать большой шлях, потому, что им нужны другие катодные, анодные материальчики, ионопроводящая мембрана, электролит, — перечисляет собеседник.
Ученые, в том числе в России, пытаются осилить недостатки технологии Na-ion. В конце июня китайцы заявили, что им удалось значительно существенно продлить плотность энергии натриевой батареи, достигнув показателя 200 Вт·ч·кг−1, — больше, чем у коммерческого литий-железо-фосфатного аккумулятора (LiFePO4). Это результат введение в безанодную батарею графитового углеродного покрытия на алюминиевом токосъемнике и борсодержащих электролитов.
Увеличился и срок отрасли — до 260 циклов. Но у литий-ионных — от 500 до 3000 циклов. То есть условный телефон можно будет заряжать меньше года, причем емкость батареи снизится, — приводит пример Корчун.
По его словам, прорывом китайский эксперимент называть преждевременно.
До массового производства натрий-ионных батарей еще далеко. В ближайшие годы ждать его не стоит, говорят специалисты. Но резкое ухудшение мировой экономики может много изменить. Так, озабоченным сокращением СО2 европейцам недавно пришлось расконсервировать угольные электрическая станции, хотя еще совсем недавно это казалось совершенно недопустимым. Теоретически глобальная деградация способна вогнать к запредельному подорожанию лития, что сделает актуальным объемные, но дешевые натриевые батареи. И тогда, видимо, в обиход вернутся громоздкие смартфоны, похожие на те, что были в начале электронный эры.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....