EUROPLASMA : Nouvelle utilisation du plasma

miregat

03 avr. 2024 •10:26

La demande mondiale en lithium explose. Alors que ce composant essentiel au bon fonctionnement des batteries ne cesse de croître, une équipe de chercheurs sud-coréens propose un nouveau procédé. Leur étude met en lumière l’utilisation de la technologie plasma pour optimiser l’extraction du métal précieux.

Une extraction triplée grâce au plasma
Le Institut coréen de l’énergie de fusion (KFE) a récemment annoncé une découverte significative dans le domaine de l’extraction du lithium. Les scientifiques de l’institut ont réussi à tripler le taux d’extraction du lithium en utilisant une technologie de plasma micro-ondes au CO2. Cette avancée pourrait s’avérer cruciale dans l’optimisation des ressources en lithium, un élément clé dans la fabrication des batteries lithium-ion.

La méthode conventionnelle d’extraction du lithium implique l’ajout de carbonate de sodium (Na2CO3) à de l’eau salée contenant du lithium pour en extraire du carbonate de lithium (Li2CO3). Toutefois, cette technique présente l’inconvénient de nécessiter une étape supplémentaire pour séparer les impuretés de sodium qui se mélangent au lithium lors du processus.

les chercheurs du KFE, le Dr Ji Hun Kim et le Dr Jong Keun Yang, ont mis en œuvre la technologie plasma pour ioniser le dioxyde de carbone et augmenter significativement le taux d’extraction du lithium. Les expériences menées ont montré que l’utilisation de la technologie plasma permettait de multiplier par trois les taux d’extraction par rapport aux méthodes traditionnelles.


Plasma Lithium Minéral Dispositif de Carnobation. Crédit : Korea Institute of Fusion Energy (KFE)
Des résultats prometteurs
Les injections directes de gaz dioxyde de carbone permettaient d’atteindre un taux d’extraction du lithium de 10,3 %, tandis que les expériences utilisant le plasma au dioxyde de carbone ont vu ce taux grimper à 27,87 %. Il s’agit de la première recherche démontrant une augmentation des taux d’extraction du lithium par l’application de la technologie plasma au processus d’extraction.

Le Dr Yang, premier auteur de l’article de recherche, a déclaré : « Nous avons pu confirmer les effets de la chaleur et des ions, électrons, radicaux, etc., générés lors de la formation du plasma au dioxyde de carbone sur les taux d’extraction du lithium » et a ajouté : « Nous prévoyons d’étendre la recherche sur les processus d’extraction du lithium par plasma grâce à des études supplémentaires sur les réactions au plasma au dioxyde de carbone ».

Les chercheurs espèrent que les processus d’extraction du lithium utilisant le plasma pourront constituer une approche innovante pour développer une technologie capable d’extraire plus efficacement le lithium de l’eau de mer, où les concentrations de lithium sont plus faibles.


(1) Traitement au plasma d’une saumure simulée contenant du lithium. ; (2) Le matériau blanc visible sur la photo est le carbonate de lithium solidifié qui s’est formé par la carbonatation minérale de la saumure simulée. ; (3) Sédiment de carbonate de lithium formé après le traitement au plasma ; (4) Carbonate de lithium en poudre après filtration (3) ; Crédit : Korea Institute of Fusion Energy (KFE)
En synthèse
La recherche menée par le KFE représente un potentiel considérable pour l’industrie de l’extraction du lithium. En exploitant la technologie plasma, cette nouvelle méthode pourrait non seulement améliorer l’efficacité de l’extraction mais aussi réduire les coûts et l’impact environnemental associés aux techniques actuelles.

Le président Suk Jae Yoo du KFE souligne l’importance de cette découverte, non seulement pour le développement de l’énergie de fusion mais également pour l’acquisition de carburant pour cette dernière. L’avenir nous dira si cette technologie pourra répondre aux besoins croissants en lithium de manière durable et économique.

Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le plasma et comment est-il utilisé dans l’extraction du lithium?
Le plasma est un état de la matière où les gaz sont ionisés pour former un ensemble de particules chargées. Dans le contexte de l’extraction du lithium, le plasma est utilisé pour ioniser le dioxyde de carbone, ce qui augmente l’efficacité de l’extraction du lithium de l’eau salée.

Quels sont les avantages de la méthode d’extraction du lithium par plasma ?
La principale amélioration réside dans le triplement du taux d’extraction du lithium. De plus, cette méthode pourrait réduire la nécessité de processus supplémentaires pour séparer les impuretés, ce qui rendrait l’extraction plus directe et moins coûteuse.

Quelles sont les implications de cette recherche pour l’industrie du lithium?
Cette découverte pourrait transformer l’industrie en rendant l’extraction du lithium plus efficace, surtout dans les eaux où la concentration en lithium est faible, comme l’eau de mer, et pourrait donc répondre à la demande croissante en lithium pour les batteries et autres technologies.

Quels sont les prochains pas pour les chercheurs du KFE?
Les chercheurs prévoient d’approfondir leurs recherches sur les réactions au plasma au dioxyde de carbone et d’étendre l’application de cette technologie à l’extraction du lithium à plus grande échelle.

Quel est l’impact potentiel de cette recherche sur l’environnement?
Si cette technologie s’avère viable à grande échelle, elle pourrait réduire l’impact environnemental de l’extraction du lithium, en particulier en diminuant la quantité de déchets et de produits chimiques nécessaires aux méthodes traditionnelles.

Références
Légende illustration : Dr. J.K. Yang. Crédit : Korea Institute of Fusion Energy (KFE)

Article : “Novel approach for recovering lithium from simulated aqueous solutions using carbon dioxide microwave plasma” – DOI: 10.1016/j.desal.2023.11697

[ Rédaction ]

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