Il CSIRO e Matthew Hill della Monash University riceveranno stasera il Solomon Award per lo sviluppo di "cristalli magici" con dozzine di applicazioni, dalla pulizia di gas e liquidi all'estrazione mineraria e alla produzione di farmaci.

L'estrazione di litio più pulita e più economica per le auto e le batterie del futuro è l'applicazione più recente. È stato sviluppato con la società statunitense Energy Exploration Technologies (EnergyX).

Il mondo si sta spostando rapidamente verso le auto elettriche e lo stoccaggio delle batterie di energia rinnovabile. Ciò richiederà da 10 a 100 volte più litio di quanto possiamo produrre oggi.

Matthew Hill ha preso un'invenzione di Melbourne, strutture metalliche organiche (MOF) - a volte chiamate "cristalli magici" - e hanno dimostrato che possono essere utilizzate per pulire l'aria e l'acqua, e in tutti i tipi di processi industriali. Ora il suo team al CSIRO (l'agenzia scientifica nazionale australiana) e alla Monash University ha collaborato con la società statunitense EnergyX per commercializzare un nuovo processo di produzione che utilizza i MOF per creare il litio.

Questa sera, Matthew riceverà il David and Valerie Solomon Award inaugurale, presentato dall'Accademia australiana di tecnologia e ingegneria (ATSE). David Solomon è stato il principale inventore delle banconote di plastica australiane, e ha sviluppato una gamma di nuove tecnologie ampiamente utilizzate nelle industrie della plastica e dei polimeri.

La maggior parte del litio mondiale è prodotta da "salamoia di litio" in un processo ad alta intensità di lavoro che richiede vasti stagni di evaporazione. Una struttura in Cile, Per esempio, occupa 42 chilometri quadrati. La tecnologia di Matthew ha il potenziale per sostituire 4, 000 ettari di piscine con un'unità di filtrazione di appena 0,1 chilometri quadrati.

I suoi "cristalli magici" sono reti di atomi metallici collegati e separati da composti (organici) a base di carbonio. Ciò si traduce in un'enorme superficie che può essere personalizzata per assorbire quasi tutto. Sono stati realizzati per la prima volta alla fine degli anni '80 dal chimico professor Richard Robson dell'Università di Melbourne, ma erano difficili da realizzare.

Il primo sforzo di Matthew per creare un MOF ha comportato la miscelazione del contenuto di 40 contenitori per fare solo un grammo di cristalli. Oggi lui e la sua squadra possono farne centinaia di chilogrammi ogni settimana.

Si stima che entro il 2040 ci saranno 56 milioni di vendite annuali di veicoli elettrici (EV) e oltre 1095 gigawatt di sistemi di accumulo di energia a batteria nel mondo, un aumento esponenziale sui due milioni annui e nove gigawatt registrati nel 2018.

I veicoli elettrici si basano sulla stessa tecnologia delle batterie agli ioni di litio che si trova nei telefoni e nei laptop.

Il fondatore e CEO di EnergyX Teague Egan crede che l'elemento sarà il singolo bene economico più importante e prezioso per il 21° secolo.

"Il mondo non ha mai avuto bisogno di queste quantità di litio prima, quindi gli attuali metodi di produzione non sono scalabili alla grandezza necessaria, " lui dice.

"La tecnologia dirompente di Matthew consente un cambiamento trasformativo nel modo in cui ora possiamo recuperare questa risorsa per eccellenza. Migliorerà notevolmente l'economia e l'impatto ambientale dell'estrazione del litio".

Matthew è un degno vincitore del Solomon Award inaugurale, afferma il presidente dell'ATSE Hugh Bradlow.

"Ha preso un'interessante stranezza della chimica e l'ha trasformata in una tecnologia brevettata che sosterrà nuove industrie, " lui dice.

"L'estrazione del litio è solo l'ultima di una lunga serie di applicazioni. Matthew e il suo team stanno anche lavorando con l'industria per utilizzare questi cristalli per pulire il gas naturale, aria pulita nei sottomarini, purificare i prodotti farmaceutici e molto altro."

Matthew nota che questa è solo la punta dell'iceberg. "Non solo le nostre membrane MOF possono separare gli ioni di litio dall'acqua in modo che possano essere utilizzate per produrre batterie, abbiamo anche dimostrato che possiamo inserire queste membrane all'interno delle batterie al litio e migliorarne la durata e la capacità. E stiamo lavorando con un'impresa locale, Boro Molecolare per aumentare la produzione dei nostri cristalli".

Il premio di Matthew include $ 20, 000 in contanti e supporto di viaggio più tutoraggio.