การสกัดแยกธาตุมีค่า ทองคำ ยูเรเนียม ลิเทียม จากน้ำทะเล

ในสมัยโบราณนักผจญภัยและนักเดินทางท่องทะเล มักใฝ่ฝันจะได้พบเกาะมหาสมบัติที่โจรสลัดนำอัญมณีมีค่าที่ปล้นได้มาแอบฝังไว้ หรือได้พบหีบทองคำที่จมอยู่ใต้น้ำ เมื่อเรือโดยสารอับปางลง เพราะเรือเกยหินโสโครก หรือได้จมลงเพราะถูกลมพายุพัดกระหน่ำอย่างรุนแรง


ดังนั้นในปี 1717 เมื่อมีข่าวว่า ที่บริเวณนอกแหลม Cod ในรัฐ Massachusetts ของอเมริกา นักประดาน้ำได้พบหีบมหาสมบัติที่บรรจุเหรียญทองคำเต็มจมอยู่ในโคลนใต้ทะเล นักประวัติศาสตร์ ณ เวลานั้นก็ได้สันนิษฐานว่า มันคงเป็นสมบัติที่โจรสลัดนาม Samuel Bellamy ซึ่งมีฉายาว่า Black Sam ได้ปล้นมา ประชาชนทุกคนจึงพากันสนใจและรู้สึกตื่นเต้นมาก ยิ่งเมื่อได้รู้ว่าในการพบสมบัติครั้งนั้น นักประดาน้ำต้องขุดดินโคลนที่หนา 2 เมตร ซึ่งทับถมบนหีบมหาสมบัติออกท่ามกลางความมืดสลัวของน้ำทะเล เพราะแสงอาทิตย์ส่งผ่านลงไปไม่ถึงก้นทะเล ทำให้นักประดาน้ำรู้สึกเสมือนว่า ตนกำลังแหวกว่ายอยู่ในทะเลสาหร่ายที่มืดมัว

นี่เป็นเหตุการณ์หนึ่งที่ทำให้เรารู้ว่า ในทะเลมีสมบัติมีค่าที่มนุษย์สามารถแสวงหามาใช้ได้


แต่ในความเป็นจริงทะเลเองก็มีมหาสมบัติในตัวเองเช่นกัน โดยเฉพาะคือมีแร่ธาตุต่างๆ ในปริมาณมากในน้ำทะเล ถ้ามนุษย์มีวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สามารถสกัดแยกธาตุเหล่านั้นออกมาได้ในปริมาณมาก


บุคคลแรกที่ได้เสนอความคิดว่าน้ำทะเลมีธาตุที่มีค่า คือ นักเคมีชาวอิตาเลียนชื่อ Faustino Malaguti (1802–1878) เมื่อเขาได้พบเกลือ silver chloride (AgCl) ในปี 1850 ว่า น้ำทะเลมีเกลือชนิดนี้เป็นองค์ประกอบหนึ่ง

ในการพบว่า น้ำทะเลมีธาตุเงิน (Ag) เช่นนี้ ได้ทำให้คนทั่วไปมีประเด็นที่น่าสนใจว่า นักเคมีจะมีวิธีแยกเงินออกจากน้ำทะเลได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ เพราะในเวลาอีกไม่นานธาตุเงินที่มีอยู่ในเหมืองทั่วโลกก็จะถูกถลุงไปใช้ จนหมด และนั่นก็จะเป็นเวลาที่ธาตุเงินในทะเลเริ่มมีคุณค่าในทันที

สำหรับเรื่องของการสกัดแยกเงินจากน้ำทะเลก็เช่นกัน นักเคมีบางคนได้เสนอให้ใช้ท้ายเรือที่ทำด้วยทองแดงเป็นขั้วไฟฟ้า เพื่อให้เงินมาจับเกาะขณะเรือเดินทางไปในมหาสมุทร ซึ่งจะทำให้ได้เงินในปริมาณมาก ถ้าการเดินทางนั้นต้องใช้เวลานาน แต่ปรากฏว่า ไม่มีใครสามารถสกัดเงินได้ด้วยวิธีนี้ เพราะไม่มีใครมีแบตเตอรี่ที่ทรงพลัง และธาตุเงินที่มีในน้ำทะเลก็มีในปริมาณน้อยนิด จนการลงทุนเรื่องนี้เป็นธุรกิจที่ไม่คุ้มค่า

จนกระทั่งถึงปี 1872 นักเคมีก็มีความรู้เพิ่มเติมอีกว่า นอกจากธาตุเงินแล้ว น้ำทะเลก็ยังมีธาตุทองคำด้วย ข้อมูลนี้ทำให้ทุกคนรู้ว่า ถ้าคิดจากน้ำทะเลที่มีทั้งหมดในโลก โลกของเราก็น่าจะมีธาตุทองคำในน้ำทะเลมากยิ่งกว่าธาตุเงิน นักเคมีจึงได้พยายามสกัดทองคำจากทะเลทันที โดยเฉพาะที่ออสเตรเลีย ซึ่งถูกห้อมล้อมด้วยมหาสมุทรทั่วทุกสารทิศ

ในปี 1891 Archibald Liversidge (1847–1927) นักเคมีแห่งมหาวิทยาลัย Sydney ได้ประสบความสำเร็จในการแยกธาตุ magnesium และ sodium ออกจากน้ำทะเล โดยใช้แผ่นทองแดงเป็นขั้วไฟฟ้า


อีกหนึ่งปีต่อมา สาธุคุณ Prescott Jernegan ก็อ้างว่า ตนสามารถแยกทองคำจากน้ำทะเลได้ แต่มิได้บอกว่าด้วยวิธีใด เพียงแต่บอกหยาบๆ ว่า ได้ใช้ platinum กับปรอท ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในบรรดาชาวเหมืองทองคำว่า ปรอทสามารถรวมตัวกับทองคำได้ดี และเวลานำของผสมไปเผา ปรอทจะระเหยออกไปก่อน เหลือแต่ทองคำบริสุทธิ์

ข่าวนี้ได้รับการขึ้นหน้าหนึ่งของหนังสือพิมพ์ทั่วโลกว่า มหาสมุทร คือ ขุมทรัพย์ทองคำของโลก จนทำให้มีนักธุรกิจหัวก้าวหน้าหลายคนคิดจะตั้งบริษัทแยกทองคำออกจากน้ำทะเล เช่น บริษัท Lubec ที่รัฐ Maine ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีทุนพัฒนาหนึ่งล้านดอลลาร์ และอ้างว่าบริษัทมีหม้อสะสมไฟฟ้า (accumulator) สำหรับใช้ในการนี้ถึง 293 ตัว

การมีบริษัทถลุงทองคำที่ Maine ทำให้นักขุดทองคำไม่จำเป็นต้องเดินทางไกลไปถึง California หรือ Alaska อีกต่อไป และการมีเหมืองที่เมือง Lubec ก็ได้ทำให้เมืองมีความเจริญ เพราะมีคนงานแห่แหนกันมาทำงานที่เมืองนี้มากถึง 700 คน และเมืองมีการเปลี่ยนแปลงด้านโครงสร้างพื้นฐานอย่างขนานใหญ่ ทุกบ้านมีโทรศัพท์ใช้ และเมืองมีท่าเรือ แต่แล้วความฝันทั้งหลายทั้งปวงก็ต้องสลายตัวอย่างรวดเร็ว เพราะในวันที่ 28 กรกฎาคม ปี 1898 คนงานทั้งหมดได้พบว่า สาธุคุณ Prescott Jernegan กับผู้จัดการบริษัทได้หลบหนีออกจากเมืองไปแล้ว พร้อมเงินสามแสนดอลลาร์ และเมื่อผู้สื่อข่าวบุกเข้าไปดูในห้องเครื่องของโรงงาน ก็พบหม้อต้มน้ำ สาร cyanide และปรอท แต่ไม่เห็นทองคำเลย

นี่ไม่ใช่กรณีสุดท้ายของความหวังที่จะให้ทะเลสร้างความมั่งคั่งให้แก่สังคม เพราะยังมีอีกบุคคลหนึ่งที่เป็นนักเคมีระดับรางวัล Nobel ซึ่งก็มีความฝันอันสูงสุดว่า ประเทศเยอรมนีจะร่ำรวยได้ ถ้าเขาสามารถสกัดทองคำที่มีในน้ำทะเลออกมาใช้ได้ เขาผู้นั้น คือ Fritz Haber (1868–1934)


ปี 1923 เป็นช่วงเวลาที่ประเทศเยอรมนีกำลังประสบภาวะเงินมหาเฟ้อ เพราะประเทศจะต้องจ่ายหนี้เป็นเงินมหาศาลให้แก่ฝ่ายสัมพันธมิตร ในฐานะผู้แพ้สงครามโลกครั้งที่หนึ่ง

Haber ในฐานะนักเคมีระดับสุดยอดของชาติ เพราะได้รับรางวัล Nobel ประจำปี 1918 ได้รับมอบหมายจากรัฐบาลเยอรมัน ให้หาวิธีสกัดทองคำจากน้ำทะเลมาขายเพื่อช่วยชาติ โครงการนี้เป็นโครงการลับระดับสุดยอด เพราะถ้ารัฐบาลฝ่ายสัมพันธมิตรล่วงรู้ ทองคำก็จะเป็นธาตุที่หาได้ไม่ยากอีกต่อไป และเยอรมนีก็จะเปลื้องหนี้ได้ไม่หมด


Haber จึงนำเรือโดยสารชื่อ Hansa ออกเดินทางไปในมหาสมุทรแอตแลนติกทันที ในช่วงเวลานั้นสมเด็จพระจักรพรรดิแห่งเยอรมันผู้ทรงพระนามว่า Kaiser Wilhelm II (1859–1941) ทรงเป็นคนที่ต่อต้านชาวยิวมาก แต่ก็ทรงรู้ว่าคนยิวเก่งวิทยาศาสตร์ และส่วนใหญ่มีฐานะดี และเมื่อพระองค์ทรงปรารถนาจะยกระดับความสามารถด้านการทหาร และด้านอุตสาหกรรมของประเทศด้วยวิทยาศาสตร์ พระองค์จึงทรงจัดตั้งสมาคม Kaiser Wilhelm ขึ้น (ชื่อของสมาคมนี้ได้เปลี่ยนไปเป็น Max Planck Institute ในเวลาต่อมา) เพื่อส่งเสริมการวิจัยวิทยาศาสตร์อย่างจริงจัง ประจวบกับในเวลานั้น Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923) ได้พบรังสีเอกซ์ จักรพรรดิ Wilhelm II จึงทรงปีติโสมนัสมาก จึงทรงส่งพระราชโทรเลขถึง Röntgen ว่า “ข้าพเจ้าขอสรรเสริญพระเมตตาของพระผู้เป็นเจ้า ที่ทรงดลบันดาลให้ชาวเยอรมันได้ประสบความสำเร็จสูงสุด ในการทำงานวิทยาศาสตร์” โทรเลขฉบับนั้นจึงมีคำว่า พระผู้เป็นเจ้า ประเทศชาติ และวิทยาศาสตร์ ที่ครอบคลุมพระดำริของพระองค์ครบในทุกมิติ


ถ้อยแถลงของจักรพรรดิ Wilhelm II ที่จะทรงสนับสนุนความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ได้รับการสนับสนุนจากนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ระดับท็อปหลายคน เช่น Paul Ehrlich (1854–1915) ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาแพทยศาสตร์ ประจำปี 1908 กับ Fritz Haber (1868–1934) รางวัลโนเบลเคมีปี 1918 ซึ่งทั้งสองเป็นคนยิว และ Max Planck (1858–1947) ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ประจำปี 1918

Fritz Haber เป็นคนที่รักชาติยิ่งชีพ (ชื่อ Fritz เป็นชื่อที่บิดาตั้งให้ และมีที่มาจากพระนามในจักรพรรดิ Frederick มหาราช) และเมื่อรัฐบาลนาซีของเยอรมันในเวลานั้นกำลังดำเนินนโยบายต่อต้านคนยิวทุกรูปแบบ Haber ซึ่งเป็นคนยิวก็ได้เปลี่ยนการนับถือศาสนาจากยิวไปเป็นคริสต์แทน การเปลี่ยนนี้ได้ทำให้บิดาของ Haber รู้สึกไม่พอใจมาก แม้จะเป็นคนที่มีความสามารถสูงมาก แต่ Haber ก็ไม่ได้เป็นที่ชื่นชมของเพื่อน ๆ จนทำให้ไม่ได้ก้าวหน้าในการทำงาน ด้วยเหตุผลต่าง ๆ มากมาย เช่นว่า มีอายุยังน้อย (เพราะไม่ถึง 35 ปี) และเมื่อมีอายุ 45 ปี (ก็ถูกอ้างว่าแก่ไป) ครั้นเมื่ออยู่ในวัย 35-45 ปี ก็ไม่ได้รับการสนับสนุนอีก (เพราะเป็นยิว)


Haber เป็นเพื่อนสนิทคนหนึ่งของ Albert Einstein (1879–1955) ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1921 แม้จะมีอายุมากกว่า Einstein ถึง 11 ปี แต่ก็เป็นคนที่ Einstein ไว้วางใจ ทั้ง ๆ ที่ทั้งสองคนมีบุคลิกภาพที่แตกต่างกันมาก เพราะ Haber เป็นคนไฮโซ แต่ Einstein ติดดิน Haber ช่างฝัน แต่ Einstein สงบเสงี่ยม เมื่อชีวิตสมรสครั้งแรกของ Einstein ล้มเหลว Einstein มี Haber เป็นคนปลอบใจ และ Haber เป็นคนที่ได้เชื้อเชิญ Einstein ไปทำงานที่มหาวิทยาลัย Berlin ในเยอรมนี


ก่อนเกิดสงครามโลกครั้งที่ 1 Haber ได้ประสบความสำเร็จสูงสุด เมื่อได้พบกลไก Haber-Bosch ที่สามารถนำไนโตรเจนในอากาศมาใช้ในการผลิตแอมโมเนีย เพื่อทำปุ๋ยในปริมาณมาก ซึ่งถ้าชาวไร่เยอรมันไม่มีปุ๋ยใช้ในการปลูกพืช และการถูกปิดล้อม โดยการทัพสัมพันธมิตร จะทำให้คนเยอรมันทั้งประเทศประสบปัญหาอาหารขาดแคลน จนต้องอดอยากตาย และประเทศก็จะแพ้สงคราม การผลิตปุ๋ยได้เอง ทำให้เยอรมันไม่ต้องนำเข้าเกลือ sodium nitrate จาก Chile อีกต่อไป ความสำเร็จนี้ได้ทำให้ Haber มีชื่อเสียงมาก

เมื่อเกิดสงครามโลกครั้งที่ 1 Haber ได้หันไปสนใจการผลิตแก๊สพิษ เพื่อใช้ฆ่าศัตรู ผลงานนี้ทำให้ Haber ได้รับยศเป็นนายพันเอกในกองทัพบกนาซี เมื่อภรรยาขอร้อง Haber ให้ยุติการผลิตอาวุธที่ไร้คุณธรรมนี้ แต่ Haber ก็ไม่ฟัง ภรรยาซึ่งเป็นนักเคมีอินทรีย์จึงใช้ปืนสั้นของสามียิงตัวเองตาย และ Haber ก็ไม่ได้แสดงความอาลัยอาวรณ์เธอแต่อย่างใด เพราะได้ออกเดินทางสู่สนามรบในวันต่อมาทันที


เมื่อเยอรมันปราชัยในสงครามโลกครั้งที่ 1 ในปี 1918 Haber รู้สึกเศร้าสลดใจมาก เพราะประเทศที่ตนรักแพ้สงคราม และต้องชดใช้เงินมหาศาล Haber จึงตัดสินใจช่วยชาติด้วยการพยายามสกัดทองคำจากน้ำทะเล แต่ไม่ได้ผล เพราะทะเลมีทองคำในปริมาณน้อยจนเกินไป คือ มีประมาณ 1 ใน 10^12 เท่านั้นเอง โครงการนี้จึงต้องล้มพับไปในที่สุด เหตุการณ์นี้ได้ทำให้ Haber เป็นโรคซึมเศร้า ยิ่งเมื่อได้ข่าวว่ายาฆ่าแมลง Zyklon B ที่ตนผลิต ได้ถูกนำไปใช้ในสงคราม จนทำให้บรรดาเพื่อนและญาติหลายคนของ Haber ต้องเสียชีวิต Haber จึงตัดสินใจหลบหนีออกนอกประเทศในปี 1933 ไปอยู่ที่ประเทศ Palestine แล้วไปเสียชีวิตที่ประเทศ Switzerland ในอีก 3 เดือนต่อมา

พัฒนาการวิธีสกัดทองคำจากน้ำทะเลก็ยังดำเนินต่อไป ในปี 2012 ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Lappeenranta ใน Finland ได้ทดลองใช้สาหร่ายสีน้ำตาล Sargassum muticum เพราะได้พบว่าสาหร่ายชนิดนี้สามารถดูดซับโลหะหนัก เช่น ทองคำ ได้ดี และที่ India ได้มีการทดลองใช้แบคทีเรีย Microbial Cell Factories ดึงดูดทองคำจากน้ำทะเลออกมาเป็นอนุภาคนาโน เพื่อใช้รักษาโรคหอบหืด และโรคไขข้ออักเสบ ปัจจุบันอนุภาคทองคำที่มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรกำลังเป็นที่นิยมใช้รักษามะเร็ง ด้วยการฉีดอนุภาคนาโนให้ไปเกาะจับที่เซลล์มะเร็ง จากนั้นก็ฉายแสงเลเซอร์ให้พุ่งตรงไปที่อนุภาคนาโน เพื่อทำให้มันร้อน จนความร้อนที่เกิดขึ้นสามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้

นอกจากทองคำแล้ว ในน้ำทะเลยังมีธาตุ bromine, magnesium, iodine และ uranium ด้วย โดยเฉพาะธาตุ uranium นั้น มีในน้ำทะเลประมาณ 1 ใน 10^9 ส่วน และมักอยู่ในสารประกอบ uranyl ที่อาจใช้เป็นเชื้อเพลิงในเตาปฏิกรณ์ปรมาณูได้ แม้จะมีความเข้มข้นน้อยมาก แต่ไอออน uranyl ที่มีในมหาสมุทรทั่วโลก ก็สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้นานนับพันปี

ความพยายามที่จะสกัด uranium จากน้ำทะเลนั้น ได้มีประวัติความเป็นมาที่ยาวนานนับตั้งแต่ปี 1964 ที่องค์การ Atomic Energy Research Establishment ของอังกฤษ ได้พยายามถลุงแร่ uranium จากน้ำทะเล โดยใช้สารประกอบ titanium hydroxide ซึ่งสามารถยึดติดไอออน uranyl ได้ง่าย (Nature, Vol. 203 หน้า 1,110 ปี 1964)

ลุถึงปี 1970 นักวิจัยชาวเยอรมัน ได้ทดลองใช้สาหร่ายหลายชนิดดูดซับอะตอมของธาตุหนัก เช่น uranium แต่ไม่ได้ผล ความพยายามในขั้นต่อมา คือ ใช้แผ่นพลาสติก ซึ่งเคลือบด้วยสาร amidoxime ที่สามารถดูดซับอะตอม uranium ได้ดี แล้วจุ่มแผ่นพลาสติกลงในน้ำทะเล (วารสาร Chemical Scienences, Vol. 4 หน้า 2,396)

แม้เทคนิคเหล่านี้ยังไม่สามารถนำไปใช้ในการสกัดแร่ uranium ได้มากในระดับอุตสาหกรรมก็ตาม แต่ก็ยังสามารถใช้ทำความสะอาดน้ำเสียที่มีอะตอม uranium กัมมันตรังสีได้ดีในระดับหนึ่ง

ในปี 2017 ความพยายามของทุกประเทศที่จะลดการปลดปล่อยแก๊สเรือนกระจก ได้ทำให้โลกหันมาสนใจแหล่งพลังงานที่ปราศจากคาร์บอนอีก แม้จะไม่มีใครรู้ชัดเกี่ยวกับแนวโน้มการมีโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ของโลกในอนาคต แต่นักธรณีวิทยาก็รู้ว่าโลกมี uranium สำรองประมาณ 4,000 ล้านตันในน้ำทะเล และนักวิทยาศาสตร์ก็พยายามจะแยกแร่นี้ออกจากน้ำทะเล โดยใช้พอลิเมอร์พรุนที่สามารถกักเก็บอะตอม uranium ตลอดจนถึงอะตอม vanadium, cobalt และ nickel ก็ได้ด้วย การมีธาตุอื่นเจือทำให้ uranium ที่สกัดได้ ไม่บริสุทธิ์


ในปี 1999-2001 นักวิจัยญี่ปุ่นภายใต้การนำของ J.Kim จาก Hitachi Research Laboratory ได้สกัด uranium จากน้ำทะเล โดยใช้แผ่น hydrous titanium oxide เพื่อนำไปใช้ในโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ แต่วิธีนี้มีประสิทธิภาพน้อย และวัสดุ TiO ที่จำเป็นต้องใช้ก็มีราคาค่อนข้างแพง

เทคโนโลยีเดียวกันนี้ อาจนำมาใช้ในการจับอะตอมของธาตุ lithium ได้ด้วยเพราะ lithium เป็นธาตุที่จำเป็นต้องใช้ในการผลิตแบตเตอรี่ลิเทียม และ lithium ที่มีในน้ำทะเลทั้งโลกมีมากกว่า lithium ในเหมืองบนโลกประมาณ 5,000 เท่า ดังนั้นการสกัด lithium จากน้ำทะเล จึงเป็นเทคโนโลยีในฝันอีกรูปแบบหนึ่งของนักเคมีที่คิดว่าสามารถเปลี่ยนโลกพลังงานได้ในอนาคต


ใน วารสาร Energy & Environmental Science ฉบับที่ 5 ปี 2021 Zhen Li กับคณะ ในสังกัดภาควิชา Physicals Science and Engineering แห่ง King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) ในซาอุดิอาระเบีย ได้รายงานความสำเร็จในการสกัด lithium จากน้ำทะเล ซึ่งเทคนิคนี้มีต้นทุนต่ำ ด้วยเหตุผลว่า แม้มหาสมุทรจะมี lithium มาก แต่ก็ยังมีในปริมาณที่ต่ำ คือ ประมาณ 0.1-0.2 ส่วนใน 10^6 โดยทีมวิจัย KAUST ได้ใช้น้ำทะเลจากทะเลแดง (Red Sea) และใช้เซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ประกอบด้วย ceramic ที่ทำจาก lithium lanthanum titanium oxide (LLTO) เพราะผลึกนี้มีโครงสร้างเป็นรูที่มีขนาดใหญ่พอให้ไอออน lithium ผ่านไปได้ แต่ไม่อนุญาตให้ไอออนโลหะอื่นที่มีขนาดใหญ่กว่าผ่านเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ใช้ในการนี้ ถูกแบ่งออกเป็นสามห้อง โดยให้น้ำทะเลไหลเข้าในห้องกลาง จากนั้นไอออน lithium ที่มีประจุบวกก็จะผ่านแผ่น LLTO เข้าสู่ห้องข้างขวา ที่มีสารละลาย buffer H3PO4 และมี cathode เป็นแผ่นทองแดงที่เคลือบด้วย CuHF ส่วนไอออนลบ ก็สามารถผ่านห้องสารละลายได้ตามปกติ สำหรับในห้องด้านซ้ายนั้น มีสารละลายเกลือแกง NaCl และมี anode ที่ทำด้วย platinum กับ ruthenium

เมื่อปล่อยให้แรงเคลื่อนไฟฟ้า 3.25 โวลต์มากระทำ เซลล์ไฟฟ้าเคมีนี้จะทำให้เกิดแก๊ส hydrogen ที่ cathode และแก๊ส chlorine ที่ anode แล้ว lithium ion ก็จะถูกเก็บอยู่ในห้องข้างๆ จนกระทั่งมีความเข้มข้นมากจาก 0.2 ถึง 9,000 ppm. การปรับระดับ pH ของสารละลาย buffer ทำให้ได้พบว่ามีสารประกอบ lithium phosphate ที่บริสุทธิ์ 99.94% เกิดขึ้น วิธีการนี้จึงเหมาะสำหรับการนำไปใช้ทำแบตเตอรี่ lithium ion ที่จำเป็นสำหรับรถไฟฟ้าในอนาคต

นักวิจัยได้ประมาณว่า ต้นทุนในการผลิต lithium 1 กิโลกรัมจากน้ำทะเลด้วยวิธีนี้ ต้องใช้ไฟฟ้ามูลค่า 5 ดอลลาร์ แต่เมื่อการสกัด lithium นี้ ทำให้ได้แก๊ส hydrogen กับ chlorine ด้วย มูลค่าของผลผลิตทั้งหมดที่ได้ จึงไม่ได้ทำให้ต้นทุนการผลิต lithium สูงมาก ยิ่งไปกว่านั้น น้ำทะเลที่ใช้หลังจากที่ได้สกัดแยก lithium ออกไปแล้ว ก็เป็นน้ำบริสุทธิ์ที่สามารถใช้บริโภคได้

อ่านเพิ่มเติมจาก “Continuous electrical pumping membrane process for seawater lithium mining.” โดย Zhen Li และคณะ ในวารสาร Energy & Environmental Science ปี 2021


ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์