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Ciência e Tecnologia

Descoberta de Lítio em Águas Residuais Pode Transformar Indústria de Baterias

Fazer baterias consome muito lítio: Parte dele pode vir da água residual de poços de gás. A maioria das baterias usadas em tecnologias como relógios inteligentes e carros elétricos é feita com lítio que viaja pelo mundo antes mesmo de chegar aos fabricantes. Mas e se quase metade do lítio usado nos EUA pudesse vir da água residual dos poços de gás xisto de Marcellus, na Pensilvânia?

Uma nova análise usando dados de conformidade do Departamento de Proteção Ambiental da Pensilvânia sugere que, se pudesse ser extraído com eficiência completa, o lítio da água residual dos poços de gás de xisto de Marcellus poderia suprir até 40% da demanda do país. Já em laboratório, os pesquisadores conseguem extrair lítio da água com mais de 90% de eficiência, de acordo com Justin Mackey, pesquisador no Laboratório Nacional de Tecnologia Energética e estudante de doutorado no laboratório de Daniel Bain, professor associado de geologia e ciências ambientais na Escola de Artes e Ciências Kenneth P. Dietrich.

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A Pesquisa Geológica dos EUA lista o lítio como um mineral crítico (embora, como Mackey tenha apontado rapidamente, o lítio seja um elemento, não um mineral). A designação significa que o governo dos EUA quer que todo o lítio seja produzido domesticamente até 2030, e por isso a busca por fontes tem se intensificado. Atualmente, grande parte dele é extraída de lagunas salinas no Chile. Depois é enviado para a China, onde é processado.

Existem operações de mineração de lítio nos EUA, mas, isso é diferente. É um fluxo de resíduos e estamos buscando um uso benéfico desse resíduo”. Encontrar lítio na água residual em xistos de Marcellus não foi uma surpresa: os pesquisadores já haviam analisado a água reciclada na fraturação hidráulica e sabiam que ela absorvia minerais e elementos do xisto. “Mas não havia medições suficientes para quantificar o recurso”, “Simplesmente não sabíamos quanto havia lá dentro.”

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Graças aos requisitos regulatórios da Pensilvânia, a equipe de pesquisa conseguiu descobrir. Eles publicaram seus resultados na revista Scientific Reports. As empresas são obrigadas a enviar análises da água residual usada em cada plataforma de perfuração, e o lítio é uma das substâncias que precisam ser relatadas. “E foi assim que conseguimos conduzir essa análise regional”.

Atender a 30% a 40% das necessidades de lítio do país aproximaria muito o país dos requisitos de 2030. Mas também existem águas residuais ricas em lítio fora dos limites do estado. “A Pensilvânia tem a fonte de dados mais robusta para o xisto de Marcellus”, “Mas também há muita atividade na Virgínia Ocidental”. O próximo passo para aproveitar esse lítio é entender o impacto ambiental de sua extração e implementar uma instalação piloto para desenvolver técnicas de extração.

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“A água residual de petróleo e gás é uma questão crescente”, disse Mackey. “Atualmente, é apenas minimamente tratada e reinjetada”. Mas tem o potencial de fornecer muito valor. Afinal, disse ele, “Ela vem dissolvendo rochas por centenas de milhões de anos — essencialmente, a água vem minerando o subsolo”.

Por University of Pittsburgh.

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