Wetenschap
Pyriet kan waardevol lithium bevatten, een sleutelelement voor groene energie
Er is een reden waarom luchtvaartmaatschappijen je niet toestaan je laptop in je ingecheckte bagage te stoppen; de lithium-ionbatterij vormt een ernstig brandgevaar. Maar waarom? Lithium is ongelooflijk reactief. Zuiver lithium heeft bijvoorbeeld een heftige interactie met ogenschijnlijk onschadelijk water, waarbij warmte vrijkomt en licht ontvlambare waterstof ontstaat. Deze reactiviteit is echter precies de reden waarom lithium een geweldig materiaal is voor batterijen, en waarom het een cruciaal mineraal is voor de groene energietransitie. Lithium-ionbatterijen worden veel gebruikt in elektrische voertuigen. Bovendien kunnen ze energie opslaan die wordt geproduceerd door hernieuwbare bronnen zoals zonne- en windenergie.
De afgelopen jaren is de vraag naar lithium enorm gestegen. Primaire bronnen voor lithium zoals pegmatieten en vulkanische klei zijn goed bekend, maar het zou nuttig zijn om andere bronnen te vinden die veilig en economisch te exploiteren zijn. Daartoe onderzoekt een team onder leiding van onderzoekers van de West Virginia University of eerdere industriële activiteiten (bijvoorbeeld mijnafval of boorgruis) zouden kunnen dienen als een bron van extra lithium zonder nieuwe afvalstoffen te genereren.
Shailee Bhattacharya, een sedimentair geochemicus en promovendus die samenwerkt met professor Shikha Sharma in het IsoBioGeM Lab aan de West Virginia University, presenteert de bevindingen van het team tijdens de Algemene Vergadering van de European Geosciences Union (EGU) 2024, die plaatsvindt van 14 tot 19 april 2024.
Het onderzoek concentreert zich op 15 monsters van sedimentair gesteente uit het Midden-Devoon uit het Appalachian-bekken in de VS. Het team vond veel lithium in pyrietmineralen in schalie, zei Bhattacharya, "wat ongehoord is."
Hoewel de geologische literatuur informatie ontbeerde over de kruising tussen lithium en zwavelrijk pyriet, is de elektrochemische en technische wereld al begonnen te kijken naar hoe lithium-zwavelbatterijen lithium-ionbatterijen zouden kunnen vervangen, zei Bhattacharya. "Ik probeer te begrijpen hoe lithium en pyriet met elkaar in verband kunnen worden gebracht."
Het blijkt dat schalie die rijk is aan organische stoffen mogelijk potentieel biedt voor een hogere lithiumwinning als gevolg van de merkwaardige interactie tussen lithium en pyriet. Het is echter niet bekend of de waarnemingen kunnen worden geëxtrapoleerd buiten de monsters van de huidige onderzoekslocatie.
"Dit is een specifiek onderzoek," waarschuwde Bhattacharya. Maar dit werk is veelbelovend omdat het wijst op de mogelijkheid dat bepaalde schalies een lithiumbron kunnen zijn waarvoor geen nieuwe mijnen nodig zijn. "We kunnen over duurzame energie praten zonder veel energiebronnen te gebruiken", zei ze.