l 美研究人员提出海水提取关键矿物新方法

美国太平洋西北国家实验室（PNNL）研究人员认为，海洋是全球最大的未开发关键矿物“基地”，其中包括锂、镁、锰等对电子产品和清洁能源至关重要的稀土元素，仅0.1%的海水就能满足人类未来5万年的关键矿物需求，但前提是人们能从海水中将这些矿物提取出来，而最大障碍是其在海水中的浓度过低，不过镁元素的浓度相对更高，大量提取的可行性更大。以一座奥运会标准游泳池为例，体积约60万加仑（230万升），如果装满海水，大约含有6570磅（2980公斤）镁，而锂和镍只有约0.93磅（0.42公斤）和约0.002磅（0.00095公斤）。不过PNNL认为，海水的最大优势在于全球各地化学成分相差不大，一旦在某一地点实现突破，可以快速在其他地方部署。为此，PNNL研究团队开发了一种共流反应器，让海水与氢氧化钠循环接触，以获得高纯度氢氧化镁，而且这种模块化系统可安装在现有海水淡化厂旁边，理论上，如果将其与加利福尼亚州卡尔斯巴德海水淡化设施相结合，在完全回收的情况下，每天可生产116万磅（52.4万公斤）氢氧化镁，超过美国当前日需求量的3倍。该研究团队还在探索进一步利用上述过程中的各种副产品，例如：提取镁之后的浓缩盐水可通过双极膜电渗析进行处理，获得酸和碱，其中的酸在从橄榄石中提取镍时，比市售盐酸的浸出效率高37%。此外，经双极膜电渗析后的海水呈微酸性，可以加速藻类生长，而一些关键矿物在海藻中的富集浓度可达海水的百万倍。这意味着，未来的海水利用系统不仅能提取关键矿物，还能同时生产化学品、燃料、废料和生物质。但PNNL坦言，该技术仍面临工程和成本方面的障碍。

信息来源：Interesting Engineering 2026年7月14日                      杨国丰 供稿

原文链接：

https://interestingengineering.com/energy/seawater-lithium-magnesium-years