Geotermalna energija bi lahko spremenila način pridobivanja litija

Jugozahodna Anglija slovi po dramatični obali, zelenem podeželju in svežih morskih sadežih. Če bo šlo vse po načrtu, bi lahko v naslednjih nekaj letih loku regije dodali še eno struno: ekstrakcijo litija.

V okrožju Cornwall potekajo prizadevanja za izkoriščanje naravnih virov tega območja in vzpostavitev industrije, ki bi nekega dne lahko proizvajala obnovljivo energijo in vzpostavila lokalni vir litija.

Poleg uporabe v mobilnih telefonih, računalnikih, tablicah in številnih drugih pripomočkih, ki so sinonim za sodobno življenje, je litij ključnega pomena za električna vozila in shranjevanje baterij, dve tehnologiji, ki imata veliko vlogo pri prehodu planeta v prihodnost z nizkimi emisijami in nič. .

Primeri, kako bi ta nastajajoči sektor lahko napredoval v naslednjih nekaj letih, vključujejo Geothermal Engineering Ltd, podjetje s sedežem v bližini korniškega mesta Redruth, specializirano za razvoj in delovanje geotermalnih projektov.

Poleg načrtovanih operacij obnovljivih virov energije GEL dela tudi na poskusnem projektu, osredotočenem na pridobivanje litija iz geotermalnih voda. Gre za sodelovanje z drugim podjetjem, Cornish Lithium, prek skupnega podjetja, imenovanega GeoCubed.

"Cilj je pokazati, da se litijev hidroksid, ključna sestavina litij-ionskih baterij, ki se uporabljajo v električnih vozilih, lahko proizvaja v Cornwallu iz naravne geotermalne vode z ničelnim neto ogljičnim odtisom," pravi GEL.

Projekt v Cornwallu je osredotočen na neposredno pridobivanje litija ali DLE. Po mnenju Nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo ameriškega ministrstva za energijo lahko tehnologije, ki stojijo za DLE, "na splošno razvrstimo v tri glavne kategorije: adsorpcija z uporabo poroznih materialov, ki omogočajo litijevo vez, ionsko izmenjavo in ekstrakcijo s topilom."

Čeprav obstaja navdušenje nad njegovim potencialom, NREL opozarja, da "ostane zahtevna naloga", da se zgornje metode razširijo na tisto, kar imenuje "polna proizvodna zmogljivost".

"Na primer, razvoj trdnega materiala, ki se veže samo z litijem, je velik izziv v geotermalni slanici, ki vsebuje veliko mineralov in kovin," pravi.

Projekti, kot je tisti v Cornwallu, prihajajo v času, ko se povečujejo skrbi glede trajnosti in ESG. Varnost svetovnih oskrbovalnih verig je še eno vprašanje, še posebej, ko v veliki večini proizvodnje litija trenutno prevladujejo države, vključno s Čilom, Kitajsko, Avstralijo in Argentino.

V tem ozadju bi lahko bila komercializacija manj intenzivnih, bolj lokalnih in lahko dostopnih načinov pridobivanja litija v prihodnosti zelo pomembna.

Večja gospodarstva in proizvajalci avtomobilov prav tako pripravljajo načrte za povečanje števila električnih vozil na naših cestah. Hkrati prizadevanje za razširitev zmogljivosti obnovljivih virov energije ne kaže znakov opuščanja.

Julia Poliscanova je višja direktorica za e-mobilnost pri Transport & Environment, kampanjski skupini s sedežem v Bruslju. V pogovoru za CNBC je litij opisala kot "nenadomestljiv za vse naše zelene prehode."

Ko je šlo za trajnostno pridobivanje litija in drugih materialov, je Poliscanova dejala, da je "srednje- do dolgoročno jasno, da mora velika večina izhajati iz krožnih poslovnih modelov, predvsem recikliranja."

Opozorila je, da bo v naslednjih nekaj desetletjih prišlo do "resnično ogromne rasti in povpraševanja". To bi kratkoročno do srednjeročno zahtevalo nove tehnike ekstrakcije.

V nadaljevanju je Poliscanova dejala, da večina litija, ki bo v uporabi leta 2030, še ni bila pridobljena.

"Tu pride na vrsto geotermalni litij," je dejala, "ker mora biti nov litij, novi viri, ki jih ... potrebujemo, trajnostno izkopan in mora imeti najmanjši vpliv na okolje in naše skupnosti."

GeoCubedova pilotna tovarna, vredna 4 milijone funtov (5.46 milijona dolarjev), se bo osredotočila na vrsto tehnologij za neposredno ekstrakcijo litija. Splošni cilj je sčasoma razviti komercialni obrat v GEL-ovem projektu United Downs Deep Geothermal Power Project.

Ryan Law, ustanovitelj in generalni direktor GEL, je v intervjuju za CNBC predstavil priložnost, ki jo želi njegovo podjetje izkoristiti. Pod svojo površino je Cornwall dom veliko granitnih kamnin, ki imajo visoko vsebnost litija, je pojasnil Law.

"Kombinacija granitne kamnine, ki je bogata z litijem in vročo vodo - vroča voda lahko absorbira več litija - pomeni, da ima voda, ki jo pripeljemo na površje v United Downs za pogon naše elektrarne, zelo visoko vsebnost litija," je dejal. .

"Naslednji korak je: kako ga bomo spravili ven?" Zakon je nadaljeval. "In to je tisto, kar smo gledali v povezavi s številnimi partnerji."

Spreminjanje časov

GEL je eno od več podjetij, ki želijo razviti zmogljivosti, osredotočene na neposredno pridobivanje litija. Poleg GeoCubeda Cornish Lithium dela tudi na številnih drugih projektih.

Aprila 2021 je družba Vulcan Energy Resources, ki kotira v Avstraliji, sporočila, da je začela delovati pilotna elektrarna za neposredno ekstrakcijo litija, ki se nahaja v nemški dolini Zgornjega Rena.

Novembra je v ZDA podjetje Controlled Thermal Resources objavilo, da se je začel njegov program vrtanja v projektu Hell's Kitchen Lithium and Power v Kaliforniji.

Takrat je izvršni direktor Rod Colwell dejal, da je podjetje "po načrtu dobavilo prvih 50 MW osnovne obnovljive energije v projektu konec leta 2023 in ocenjenih 20,000 ton litijevega hidroksida leta 2024."

Projekt Hell's Kitchen pritegne pozornost nekaterih večjih akterjev. Lani poleti je General Motors dejal, da se je "dogovoril za strateško naložbo in komercialno sodelovanje z Controlled Thermal Resources, da bi zagotovili lokalni in poceni litij."

"Kot prvi vlagatelj bo imel GM prve pravice do litija, proizvedenega v prvi fazi projekta Hell's Kitchen, vključno z možnostjo večletnega razmerja," je kasneje dodal proizvajalec avtomobilov.

Zgornji razvoj je v različnih fazah napredovanja, a če je sposoben proizvajati v velikem obsegu, bi to lahko povzročilo velike spremembe v načinu pridobivanja litija.

Po podatkih NREL se večina litija pridobiva iz "odprtih rudnikov ali slane vode, ki vsebuje litij, pod solinami."

Slednje opisuje, da vključuje slano vodo, ki vsebuje litij, ki se »črpa v velike bazene, kjer izhlapi pod soncem«.

Učinki takšnih procesov na okolje so lahko pomembni. NREL pravi, da tako odprto rudarjenje kot metoda solin "lahko povzročita uničenje zemlje, potencialno kontaminacijo in veliko porabo vode, zlasti na območjih, ki že trpijo zaradi suše in dezertifikacije." Dodaja, da zavzamejo tudi precej prostora.

DLE nasprotno omogoča "bolj trajnostno oskrbo z litijem, vključno z uporabo geotermalne energije kot obnovljivega vira energije za proizvodnjo."

Poliscanova iz Transport & Environment je v nadaljevanju poudarila pomen geotermalnega litija, ki dopolnjuje prizadevanja za recikliranje in ideje o krožnem gospodarstvu. Recikliranje bi moralo biti, kot je pozneje dejala, "prednostna naloga številka ena".

Res je videti, da bo recikliranje imelo ključno vlogo v prihodnje, zlasti v sektorju električnih vozil. Tesla Elona Muska na primer pravi, da so vse njene odpadne litij-ionske baterije reciklirane.

Novembra je švedsko baterijsko podjetje Northvolt dejalo, da je izdelalo svojo prvo baterijsko celico s tem, kar je opisal kot "100 % recikliran nikelj, mangan in kobalt."

Nazaj v Cornwallu se projekt GeoCubed nadaljuje. V začetku tega meseca je dejal, da je izbral podjetje z imenom Ross-shire Engineering, ki bo svoji pilotni tovarni zagotovilo podporo v zvezi z inženiringom, nabavo, gradnjo in zagonom ali EPCC.

Njena izjava se je tudi sklicevala na preizkus električne potopne črpalke, ki ga je opravil GEL avgusta 2021, kar je povzročilo zbiranje "velikega vzorca geotermalne vode".

GeoCubed je dejal, da so ravni koncentracij litija v vzorcu "spodbudne" in dodal, da so "dokazali povišani drugi ključni stranski proizvodi, kot so cezij, rubidij in kalij."

Če bo šlo vse po načrtih, bo pilotni objekt zagnan do konca marca letos.