Il litio guida l’evoluzione delle batterie ricaricabili impiegate in veicoli elettrici e dispositivi portatili. Le tecniche classiche di estrazione, basate su salamoie continentali o miniere, richiedono però grandi volumi d’acqua e modificano territori delicati. La ricerca si è quindi spostata verso l’oceano, dove il litio è presente in concentrazioni minime ma diffuse ovunque. Presso Zhejiang University un gruppo di ingegneri ha sviluppato un sistema che utilizza l’energia solare per concentrare gli ioni di litio direttamente dall’acqua marina, generando nel frattempo acqua potabile. L’idea nasce dall’unione tra desalinizzazione ed estrazione selettiva, un processo unico che riduce l’impronta idrica e sfrutta una fonte energetica continua.
Il dispositivo che “oscilla” contro il sale
Il centro della tecnologia è una struttura a sandwich con uno strato interno idrofilo, progettato per catturare gli ioni Li+, racchiuso tra due superfici fototermiche idrofobiche. La luce del sole riscalda l’acqua, favorendone l’evaporazione e spingendo il litio verso il nucleo assorbente. La particolarità meccanica consiste nell’inclinazione di circa 30 gradi e nel movimento oscillante, simile a un’altalena. Quando i sali si accumulano su un lato, il peso varia e la struttura si inclina, riportando le incrostazioni a contatto con l’acqua circostante che le scioglie. Questa dinamica limita l’ostruzione dei materiali e mantiene efficiente la superficie di raccolta. Nei test di laboratorio si è osservato un incremento di 15,5 volte della concentrazione locale di Li+ e una selettività verso il sodio pari a 370.000 volte, un dato cruciale considerando che il sodio supera il litio di circa 60.000 volte nell’oceano.
Oltre al miglioramento del 69% nell’assorbimento rispetto ai sistemi a immersione, il processo produce acqua potabile attraverso l’evaporazione e la condensazione indotte dal calore solare. L’integrazione tra batterie e risorse idriche assume quindi una dimensione pratica, con un ciclo alimentato dal sole che unisce due esigenze industriali. Restano tuttavia criticità tecniche dato che i filtri a base di manganese mostrano segni di degrado dopo una trentina di cicli e si valutano materiali alternativi come il titanio per aumentarne la durata. Sarà inoltre necessario verificare la resistenza del dispositivo alle condizioni chimiche reali dell’oceano senza ricorrere a trattamenti aggiuntivi. Intanto, i dati disponibili indicano una via per trasformare l’acqua salata in una doppia risorsa, con batterie più sostenibili e acqua potabile ottenuta nello stesso passaggio energetico.
