Інопланетні води під ногами? В родовищах літію знайшли хімічний феномен

Американські вчені з Університету Дьюка зробили відкриття, яке може змінити уявлення про хімічні процеси у соляних розчинах, що використовуються для видобутку літію — одного з ключових елементів сучасної енергетики.

Дослідження опубліковане в журналі Science Advances .

Так, з’ясувалося, що кислотно-лужний баланс (рівень pH) у надсолоних розчинах, що використовуються для видобутку літію, контролюється не звичними вуглекислими сполуками, а бором – точніше, борною кислотою та її похідними.

Об’єктом дослідження став солончак Салар-де-Уюні в Болівії — найбільше родовище літію у світі. Вчені стверджують, що саме тут зосереджено мільйони тонн “білого золота”, необхідного для виробництва акумуляторів, зокрема для електромобілів.

Солончак Салар-де-Уюні — це одне з найвідоміших і найбільш унікальних природних утворень у світі. Він розташований у південно-західній частині Болівії, на плато Альтіплано, поблизу міста Уюні в департаменті Потосі.

Площа Салар-де-Уюні — близько 10 582 км², що робить його найбільшим солончаком на планеті.

Під тонкою кіркою солі містяться гігантські запаси літію, одного з найцінніших ресурсів сучасної електроніки. За оцінками, у Салар-де-Уюні зосереджено близько 50–70% світових запасів літію.

Науковці проаналізували склад підземних вод, що містять літій, та встановили, що в природних умовах pH цих розсолів близький до нейтрального. Однак у міру їх випаровування у спеціальних ставках, що використовуються при промисловому видобутку літію, кислотність води різко зростає і причиною цього виявилося не накопичення CO₂ чи інші звичні фактори, а роль бору.

«Наше дослідження показало, що поведінка бору у розсолах абсолютно відрізняється від того, що ми зазвичай бачимо у природних водах. Саме ці борні компоненти визначають, як змінюється кислотність під час випаровування», — зазначив професор Авнер Венгош, керівник проєкту.

Це відкриття має важливе значення не лише для науки, а й для промисловості. Розуміння ролі бору дозволяє точніше прогнозувати хімічні процеси під час видобутку літію та зменшити ризики негативного впливу на навколишнє середовище.

Явище має глобальний масштаб
Щоб переконатися, що це не локальне явище, дослідники проаналізували понад 300 зразків розсолів із Чилі, Аргентини, Болівії та Тибету. Результати були однозначними: у всіх випадках кислотність також контролювалася бором, а не вуглекислими сполуками.

Вчені порівняли хімічне середовище цих розсолів із позаземними умовами: «Такі властивості можуть бути характерними для підповерхневих вод на інших планетах чи супутниках. Ми фактично виявили земну систему з характеристиками, які досі вважалися непритаманними нашій планеті», — додає Венгош.

Чому це важливо
Отримані дані можуть допомогти в удосконаленні екологічно чистіших методів видобутку літію — ресурсу, попит на який стрімко зростає. Крім того, відкриття може вплинути на подальші геохімічні дослідження й навіть пошук життя на інших планетах.

Наука знову довела: навіть у добре відомих елементах Землі криються глибокі та неочікувані загадки.