Инженеры разработали способ добывать магний прямо из морской воды с помощью электричества и электродов из висмута. Это может заменить энергоемкую добычу из горных пород и химически насыщенное извлечение из соляных растворов и обойтись всего в 107 долларов за тонну.
Магний — восьмой по распространенности элемент в земной коре и третий в морской воде. Но сейчас почти весь мировой рынок контролирует Китай. Традиционная добыча требует взрывать породу, обжигать руду в печах, а при извлечении из океанской воды — заливать тонны химикатов. Все это дорого, грязно и неэффективно.
Новый метод — это электрохимическая ячейка со слоями, внутри которой проходят микроканалы с морской водой и электроды из висмута. При подаче напряжения локально меняется кислотность воды, и ионы магния отделяются в виде твердого гидроксида. При обратном токе осадок растворяется, превращаясь в чистый хлорид магния. Один цикл — и концентрация магния растет, а доля натрия (главной примеси в морской воде) падает.
Система уже показывает впечатляющие результаты: восьмикратное увеличение концентрации магния и соотношение магния к натрию 20 к 1 — лучшее среди всех электрохимических методов. При этом оценочная стоимость добычи — 107 долларов за тонну, что намного ниже рыночных цен.
Магний — самый легкий конструкционный металл. Его сплавы с алюминием используются в автопроме, авиастроении и производстве велосипедов. Спрос на него растет, а метод может сделать добычу экологичной и недорогой. Как заметил один из авторов работы, океан — это не только то, что мы защищаем, но и огромный неиспользованный резервуар ценных ресурсов.
Читайте также: Аномалия по имени висмут: металл, который не подчиняется законам физики