日本產業技術綜合研究所(AIST)開發了一項從海水中濃縮回收鉀離子的技術。研究團隊利用普魯士藍類型的錯合物吸附鉀離子,實驗結果顯示,在模擬海水中進行驗證,確認可在排除99%以上鈉離子的情況下,將鉀離子濃縮超過10倍以上。目前日本須進口鉀礦石作為化學肥料原料,若農田流失的鉀可從海水中回收,藉此將可望實現資源的循環利用。
AIST利用含有鎳、鐵的普魯士藍型錯合物吸附水溶液中的鉀離子。研究團隊將普魯士藍類錯合物與導電助劑等物質,塗佈於提高比表面積的多孔質結構金屬集電體後製成電極。
將電極與離子交換膜組裝成電化學電池並施加電壓後,一側可吸附海水中的鉀離子,另一側則可將吸附的鉀離子釋放出來。經過3次吸附與釋出,鉀離子與鈉離子的重量比從0.035提升至78.8,增加超過2,000倍。
目前,日本所需的化學肥料原料鉀礦石幾乎全部仰賴進口,而施用後大部分養分無法被農作物吸收,最終排入環境。今後若能從海水中有效回收鉀,將有助於因應環境對策、落實資源循環。