Litium er en essensiell ingrediens i batterier, og etterspørselen etter grunnstoffet stiger raskt sammen med antallet nye elbiler. Klodens litiumgruver kan være tømt om få tiår, men en ny teknologi kan med ett gi oss adgang til 5000 ganger så mye litium som det finnes under bakken.
Den uutnyttede litiumkilden er havvann. Det inneholder bare 0,00002 prosent litium, men klodens hav er kolossale, og det samlede litiuminnholdet i verdenshavene er omkring 180 milliarder tonn.
Utfordringen er at det har vært altfor komplisert og kostbart å utvinne litium fra havvann, men nå har forskere ved Kong Abdullah tekniske høyskole i Saudi-Arabia utviklet en membran som kan gi tilgang til de gigantiske mengdene litium i havet.
Litium er en viktig bestanddel i litiumionbatterier i for eksempel elbiler. Et elbilbatteri inneholder om lag 12 kilo litium.
Membranen består av litiumlantantitanoksid eller bare LLTO, og hullene i membranens krystallstruktur er så vidt store nok til å la litiumioner passere.
Elektrisk spenning får litiumioner, som har elektrisk ladning, til å bevege seg fra et kammer med havvann gjennom LLTO-membranen inn i et nabokammer med en kobberkatode. Ioner med negativ ladning beveger seg samtidig gjennom en såkalt anionbyttermembran til et tredje kammer med en platinaanode.
Vannet fra kammeret med kobberkatoden «destilleres» ytterligere fire ganger i apparatet, og til slutt er konsentrasjonen av litium i vannet så høy at det ettertraktede grunnstoffet kan trekkes ut med kjent teknologi.
Prosessen krever naturligvis energi, men forsøk viser at det bare koster om lag 76 kWh å trekke ut 1 kilo litium. Kostnaden ved å produsere 76 kWh strøm er om lag 50 kroner – mindre enn verdensmarkedsprisen på et kilo litium.
Men LLTO-metoden produserer ikke bare litium. Hydrogen og klor, som også er verdifulle varer, kan høstes fra henholdsvis katoden og anoden, og prosessen fjerner dessuten salt fra vannet slik at det kan brukes som drikkevann.
Avsaltning av havvann er mange steder i verden en viktig del av ferskvannsforsyningen.
Neste skritt blir å teste LLTO-metoden i større skala og senere bygge et virkelig produksjonsanlegg.