A geotermikus energia átalakíthatja a lítium beszerzési módját

Anglia délnyugati része drámai tengerpartjáról, zöldellő vidékéről és friss tenger gyümölcseiről híres. Ha minden a tervek szerint halad, az elkövetkező néhány évben egy újabb húrral bővülhet a régió íja: a lítium kitermelésével.

Cornwall megyében erőfeszítések folynak a térség természeti erőforrásainak kiaknázására és egy olyan ipar létrehozására, amely egy napon megújuló energiát termelhet, és helyi lítiumforrást hozna létre.

A mobiltelefonokban, számítógépekben, táblagépekben és számos, a modern élet szinonimájaként szolgáló eszközben való felhasználása mellett a lítium kulcsfontosságú az elektromos járművek és az akkumulátorok tárolása szempontjából, két olyan technológia, amelyek nagy szerepet játszanak a bolygónak az alacsony és nulla kibocsátású jövőre való átállásában. .

Példák arra, hogy ez a születőben lévő szektor hogyan fejlődhet az elkövetkező néhány évben, a Geothermal Engineering Ltd., a cornwalli Redruth város közelében található cég, amely geotermikus projektek fejlesztésére és üzemeltetésére szakosodott.

A tervezett megújuló energiával kapcsolatos műveletei mellett a GEL egy próbaprojekten is dolgozik, amelynek középpontjában a lítium geotermikus vizekből történő kitermelése áll. Ez egy másik céggel, a Cornish Lithiummal való együttműködés a GeoCubed névre keresztelt vegyes vállalaton keresztül.

„A cél annak bemutatása, hogy a lítium-hidroxid, az elektromos járművekben használt lítium-ion akkumulátorok kulcsfontosságú összetevője, Cornwallban természetes eredetű geotermikus vízből állítható elő nulla szénlábnyom mellett” – mondja a GEL.

A cornwalli projekt a közvetlen lítiumkivonásra vagy DLE-re összpontosít. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriuma szerint a DLE mögött meghúzódó technológiák „nagy vonalakban három fő kategóriába sorolhatók: adszorpció porózus anyagok felhasználásával, amelyek lehetővé teszik a lítiumkötést, az ioncserét és az oldószeres extrakciót”.

Noha izgalom van a benne rejlő lehetőségek miatt, az NREL figyelmeztet, hogy „továbbra is kihívást jelentő feladat” a fenti módszerek kiterjesztése az úgynevezett „teljes termelési kapacitásra”.

„Például egy olyan szilárd anyag kifejlesztése, amely csak lítiummal kötődik, óriási kihívás a sok ásványt és fémet tartalmazó geotermikus sóoldatban” – áll a közleményben.

Az olyan projektek, mint például a cornwalli, olyan időszakban jönnek, amikor a fenntarthatósággal és az ESG-vel kapcsolatos aggodalmak egyre nőnek. A globális ellátási láncok biztonsága egy másik kérdés, különösen akkor, ha a lítiumtermelés túlnyomó részét jelenleg Chile, Kína, Ausztrália és Argentína uralja.

Ilyen körülmények között a lítium kevésbé intenzív, helyi és könnyen hozzáférhető beszerzési módjainak kereskedelmi forgalomba hozatala rendkívül fontos lehet a jövőben.

A nagy gazdaságok és az autógyártók is terveket fogalmaznak meg az elektromos járművek számának növelésére útjainkon. Ezzel párhuzamosan a megújuló energiaforrások kapacitásának bővítésére irányuló törekvések semmi jelét nem mutatják az elengedésnek.

Julia Poliscanova a brüsszeli székhelyű kampánycsoport, a Transport & Environment e-mobilitásért felelős vezető igazgatója. A CNBC-nek nyilatkozva úgy fogalmazott, hogy a lítium „minden zöld átmenetünkben pótolhatatlan”.

Ami a lítium és más anyagok fenntartható beszerzését illeti, Poliscanova azt mondta, hogy „közép- és hosszú távon egyértelmű, hogy ennek túlnyomó többsége körkörös üzleti modellekből, elsősorban újrahasznosításból kell, hogy származzon”.

Megjegyezte, hogy a következő néhány évtizedben „igazán hatalmas növekedés és kereslet” lesz. Ehhez rövid- és középtávon új kitermelési technikákra lenne szükség.

Poliscanova kifejtve azt mondta, hogy a 2030-ban használatba vett lítium nagy részét még nem nyerték ki.

„Itt jön be a geotermikus lítium – mondta –, mert az új lítiumnak, az új erőforrásoknak, amelyekre… szükségünk van, fenntartható módon kell bányászni, és a legkisebb hatással kell lennie a környezetre és a közösségeinkre.”

A GeoCubed 4 millió GBP (5.46 millió dollár) értékű kísérleti üzeme számos közvetlen lítium-kivonási technológiára fog összpontosítani. Az általános cél egy kereskedelmi üzem kifejlesztése a GEL United Downs Deep Geothermal Power Projectjében.

A CNBC-nek adott interjújában Ryan Law, a GEL alapítója és ügyvezető igazgatója felvázolta a lehetőséget, amelyet vállalkozása ki akar használni. Felszíne alatt Cornwall sok gránitkőnek ad otthont, amelyek viszont magas lítiumtartalmúak, magyarázta Law.

„A lítiumban gazdag gránitkőzet és a forró víz kombinációja – a forró víz több lítiumot képes felszívni – azt jelenti, hogy a United Downs-ban a felszínre hozott víznek az erőművünk meghajtására nagyon magas a lítiumtartalma” – mondta. .

– A következő lépés: hogyan hozzuk ki? Law folytatta. "És ez az, amit számos partnerrel együtt vizsgáltunk."

Változó idők

A GEL egyike azon számos cégnek, amely a közvetlen lítiumkivonásra összpontosító létesítményeket kíván fejleszteni. A GeoCubed mellett a Cornish Lithium számos más projekten is dolgozik.

Máshol 2021 áprilisában az ausztrál tőzsdén jegyzett Vulcan Energy Resources bejelentette, hogy megkezdte működését közvetlen lítiumkitermelésű kísérleti üzeme, amely a német Felső-Rajna-völgyben található.

Az Egyesült Államokban novemberben a Controlled Thermal Resources nevű cég bejelentette, hogy megkezdődött a kaliforniai Hell's Kitchen Lithium and Power projekt fúrási programja.

Rod Colwell vezérigazgató akkor azt mondta, hogy a vállalat „az ütemterv szerint teljesíti a projekt első 50 MW-os alapterhelésű megújuló energiáját 2023 végén, és a becslések szerint 20,000 2024 tonna lítium-hidroxidot XNUMX-ben”.

A Hell's Kitchen projekt felkelti néhány jelentős szereplő figyelmét. Tavaly nyáron a General Motors bejelentette, hogy „megállapodott egy stratégiai befektetésről és kereskedelmi együttműködésről a Controlled Thermal Resources-szal a helyi és alacsony költségű lítium biztosítása érdekében”.

„Első befektetőként a GM-nek lesz első joga a Hell's Kitchen projekt első szakaszában előállított lítiumra, beleértve a többéves kapcsolat opcióját is” – tette hozzá később az autógyártó.

A fenti fejlesztések a fejlődés különböző stádiumában vannak, de ha képesek nagy mennyiségben termelni, az tengeri változáshoz vezethet a lítium betakarításának módjában.

Az NREL szerint a lítium nagy része „külszíni bányákból vagy lítiumtartalmú sós vízből származik a sós síkság alatt”.

Ez utóbbit úgy írja le, hogy a lítiumot tartalmazó sós vizet „nagy medencékbe pumpálják, ahol elpárolog a nap alatt”.

Az ilyen folyamatok környezeti hatásai jelentősek lehetnek. Az NREL szerint mind a külszíni bányászat, mind a sósíkság módszere "földpusztuláshoz, potenciális szennyeződéshez és magas vízfogyasztáshoz vezethet, különösen azokon a területeken, amelyek már eleve aszálytól és elsivatagosodástól szenvednek". Hozzáteszi, hogy jelentős helyet foglalnak el.

Ezzel szemben a DLE lehetővé teszi a „fenntarthatóbb lítiumellátást, beleértve a geotermikus energia megújuló energiaforrásként történő felhasználását a termelésben”.

A Transport & Environment munkatársa, a Poliscanova a továbbiakban hangsúlyozta a geotermikus lítium fontosságát, amely kiegészíti az újrahasznosításra és a körkörös gazdaságra vonatkozó elképzeléseket. Később azt mondta, hogy az újrahasznosításnak kell az „első számú prioritásnak” lennie.

Valóban úgy tűnik, hogy az újrahasznosítás kulcsszerepet fog játszani a jövőben, különösen az elektromos járművek szektorában. Elon Musk Teslája például azt állítja, hogy az összes leselejtezett lítium-ion akkumulátorát újrahasznosítják.

És még novemberben a svéd akkumulátorcég, a Northvolt azt mondta, hogy elkészítette első akkumulátorcelláját „100%-ban újrahasznosított nikkelből, mangánból és kobaltból”.

Cornwallban folytatódik a GeoCubed projekt. A hónap elején azt közölte, hogy a Ross-shire Engineering nevű céget választotta kísérleti üzemének tervezéssel, beszerzéssel, kivitelezéssel és üzembe helyezéssel, vagyis az EPCC-vel kapcsolatos támogatásra.

A nyilatkozat hivatkozott a GEL által 2021 augusztusában elvégzett elektromos búvárszivattyú-tesztre is, amelynek eredményeként „geotermikus víz tömeges mintáját” gyűjtötték.

A GeoCubed szerint a lítiumkoncentráció szintje a mintában „biztató” volt, és hozzátette, hogy „más kulcsfontosságú melléktermékek, például a cézium, a rubídium és a kálium szintje emelkedettnek bizonyult”.

Ha minden a tervek szerint halad, a kísérleti létesítmény idén március végén kerül üzembe.