Биотехнологический метод может быть применен на имеющейся нефтепромысловой инфраструктуре
Учёные РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали новый биотехнологический метод извлечения лития из пластовых вод – подземных растворов, которые поднимаются на поверхность при добыче нефти и газа: в качестве «собирателей» металла предлагается использовать растения, передаёт ИА «Девон» со ссылкой на сообщение вуза.
В Губкинском университете исследовали пластовые воды нефтегазовых месторождений, богатых минеральными солями, и оценили способность разных растений впитывать литий из водных растворов солей. Эксперименты подтвердили, что для извлечения лития лучше всего подходит рапс – распространенное травянистое растение, масличная и кормовая культура. Рапс, который выращивался на смеси пластовых вод и обычного питательного раствора, в процессе роста накапливал ценный металл в листьях и стебле. Профессор Губкинского университета Владимир Винокуров подчеркнул, что извлечение лития из растительной биомассы менее затратно, чем добыча из традиционных месторождений. По его словам, биотехнологический метод добычи лития позволит задействовать имеющуюся инфраструктуру нефтегазовых предприятий, не требуя строительства дорогостоящих установок. На следующем этапе разработчики метода планируют продолжить исследования оптимальных параметров добычи, создать технологическую схему процесса и приступить к пилотным и опытно-промышленным испытаниям.
Как комментирует ИА «Девон», литий – рассеянный элемент с ограниченной способностью к концентрации в самостоятельных месторождениях. Почему именно литий так необходим при развитии электротранспорта и автономных накопителей энергии? Литий обладает оптимальными для создания аккумуляторов энергии свойствами: он легкий, способен быстро отдавать и принимать заряд, что обеспечивает большую емкость и эффективность батарей. Ионы лития свободно перемещаются между электродами, что позволяет создавать перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы с длительным сроком службы и низким саморазрядом. Кроме того, литий-ионные батареи легче и компактнее по сравнению с другими типами аккумуляторов, что важно для портативной электроники и электромобилей.
А пластовые воды – обычные спутники нефтяных и газовых месторождений, добывающиеся при разработке. Доля воды в добываемой смеси воды и нефти довольно высока (для месторождений РФ – от 20% до 98%), и обычно после отделения нефти вода закачивается обратно в тот пласт, из которого была извлечена.
При добыче лития из пластовых вод традиционным способом их выкачивают из-под земли, а затем заливают в гигантские пруды на поверхности, ожидая в течение длительного времени, пока, по мере испарения жидкости, концентрация лития не достигнет высокого значения, достаточного для осаждения с помощью химических реагентов.
Прогнозы показывают, что мировой спрос на литий – основной элемент литий-ионных батарей – может вырасти в 2,5–3 раза в ближайшие 5 лет. При этом количество источников металла весьма ограниченно: он содержится в литиевых рудах Австралии и солончаковых озерах Китая, Чили, Аргентины. Месторождения России еще не освоены.
Из пластовых вод в настоящее время в России извлекают литий «Татнефть» и «Иркутская нефтяная компания». В 2024 году в Красноярском крае «Роснефть» использовала сорбенты, избирательно поглощающие из пластовой воды ионы лития.