LiSea

Photoelektrochemische Gewinnung von Lithium aus Meerwasser

In vielen Elektronikprodukten sowie Elektrofahrzeugen werden in zunehmendem Maße Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Lithium wird aber aktuell nahezu ausschließlich aus ländlichen Ressourcen gewonnen, die mittelfristig den Bedarf allein nicht decken werden können. Aufgrund der deutlich höheren marinen Vorkommen muss diese Quelle zukünftig ebenfalls erschlossen werden. Bisher gibt es aber hierzu keine kommerziellen Ansätze. Das Projekt LiSea soll die Grundlagen für ein neues Konzept zur Extraktion von Lithium aus Meerwasser legen. Die Projektidee kombiniert die Lithiumschöpfung aus Meerwasser mit einem photoelektrochemischen Ansatz unter direkter Ausnutzung des Sonnenlichts als Energiequelle. Damit könnte die Lithiumextraktion sehr energieeffizient und ressourcenschonend durchgeführt werden. Ziele dieses Projekts sind die Synthese und Charakterisierung von Materialien für die Photoanode und die Durchführung von Tests, um die prinzipielle Eignung dieser Anoden in der photoelektrochemischen Extraktion von Lithium aus Meerwasser nachzuweisen. Auf dieser Basis soll ein Setup geschaffen werden, das den Grundstein für eine Anwendung auf reales Meerwasser und ein späteres Scale-Up legt.

Das geplante Projekt LiSea leistet einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigeren Lithiumgewinnung. Die Lithiumextraktion aus Meerwasser hat das Potenzial, die energie- und ressourcenintensive sowie landverbrauchende Gewinnung von Lithium aus Solen und Gestein durch ein umweltfreundlicheres Verfahren zu ersetzen. Die photoelektrochemische Gewinnung benötigt keine weiteren Energiequellen außer der Sonne, erzeugt keine direkten umweltschädlichen Emissionen und Abfallstoffe, verbraucht oder verunreinigt kein Grundwasser und erfordert keine schädlichen Chemikalien. Die für die Elektroden benötigten Materialien gehören nicht zu den kritischen, umweltgefährdenden, teuren und/oder seltenen Metallen oder Verbindungen.

Projektleiter: Prof. Dr. Maik Eichelbaum

Bearbeitung: Kilian Bail, M. Sc.

Projektpartner: Prof. Dr. Sandra Breitung-Faes, Prof. Dr. Uta Helbig (beide TH Nürnberg)

Gefördert durch: STAEDTLER-Stiftung und TH Nürnberg

Zeitraum: 01.05.2025 bis 31.12.2026