Geotermiline energia võib muuta liitiumi hankimise viisi

Edela-Inglismaa on kuulus oma dramaatilise rannajoone, roheliste maapiirkondade ja värskete mereandide poolest. Kui kõik läheb plaanipäraselt, võidakse järgmise paari aasta jooksul piirkonna vibu lisada veel üks keel: liitiumi ekstraheerimine.

Cornwalli maakonnas tehakse jõupingutusi piirkonna loodusvarade ärakasutamiseks ja tööstuse rajamiseks, mis võiks ühel päeval toota nii taastuvenergiat kui ka luua kohaliku liitiumiallika.

Lisaks sellele, et liitium kasutatakse mobiiltelefonides, arvutites, tahvelarvutites ja paljudes muudes kaasaegse elu sünonüümiks olevates vidinates, on liitium ülioluline elektrisõidukite ja akude ladustamise jaoks – kahel tehnoloogial, millel on suur roll planeedi üleminekul madala ja nullheitega tulevikule. .

Näited selle kohta, kuidas see tekkiv sektor võib lähiaastatel edeneda, on Geothermal Engineering Ltd, Cornish linna Redruthi lähedal asuv ettevõte, mis on spetsialiseerunud geotermiliste projektide arendamisele ja käitamisele.

Lisaks oma kavandatud taastuvenergia operatsioonidele töötab GEL ka prooviprojekti kallal, mis keskendub liitiumi kaevandamisele geotermilistest vetest. See on koostöö teise ettevõttega, Cornish Lithium, ühisettevõtte kaudu, mille nimi on GeoCubed.

"Eesmärk on näidata, et liitiumhüdroksiidi, elektrisõidukites kasutatavate liitiumioonakude põhikomponenti, saab Cornwallis toota looduslikult esinevast geotermilisest veest, mille süsiniku jalajälg on null," ütleb GEL.

Cornwalli projekt keskendub liitiumi otsesele ekstraheerimisele ehk DLE-le. USA energeetikaministeeriumi riikliku taastuvenergia laboratooriumi andmetel võib DLE taga olevad tehnoloogiad laias laastus rühmitada kolme põhikategooriasse: adsorptsioon poorsete materjalide abil, mis võimaldavad liitiumi sidumist, ioonivahetust ja lahusti ekstraheerimist.

Kuigi selle potentsiaal on põnevil, hoiatab NREL, et ülaltoodud meetodite laiendamine "täielikuks tootmisvõimsuseks" on endiselt keeruline ülesanne.

"Näiteks ainult liitiumiga siduva tahke materjali väljatöötamine on suur väljakutse geotermilises soolvees, mis sisaldab palju mineraale ja metalle," öeldakse.

Sellised projektid nagu Cornwalli projekt tulevad ajale, mil mured jätkusuutlikkuse ja ESG pärast kasvavad. Teine probleem on globaalsete tarneahelate turvalisus, eriti kui valdav osa liitiumitoodangust on praegu domineerivates riikides, sealhulgas Tšiilis, Hiinas, Austraalias ja Argentinas.

Selle taustal võib liitiumi hankimise vähem intensiivsete, kohalike ja hõlpsasti juurdepääsetavate viiside turustamine olla edaspidi väga oluline.

Ka suuremad majandusriigid ja autotootjad teevad plaane elektrisõidukite arvu suurendamiseks meie teedel. Samal ajal ei näita taastuvenergia võimsuse suurendamise tõuge raugemise märki.

Julia Poliscanova on Brüsselis peakorteriga kampaaniarühma Transport & Environment e-mobiilsuse vanemdirektor. Rääkides CNBC-ga, kirjeldas ta liitiumi kui "asendamatut kõigi meie roheliste üleminekute jaoks".

Kui rääkida liitiumi ja muude materjalide säästvast hankimisest, ütles Poliscanova, et "keskpikas ja pikas perspektiivis on selge, et valdav enamus sellest peab pärinema ringikujulistest ärimudelitest, eelkõige ringlussevõtust."

Ta märkis, et järgmise paarikümne aasta jooksul on "tõeliselt tohutu kasv ja nõudlus". See nõuaks lühikeses ja keskmises perspektiivis uusi ekstraheerimismeetodeid.

Oma seisukohta laiendades ütles Poliscanova, et suurem osa 2030. aastal kasutusel olevast liitiumist ei ole veel kaevandatud.

"See on koht, kus geotermiline liitium tuleb," ütles ta, "sest uus liitium, uued ressursid, mida me ... vajame, peab olema jätkusuutlikult kaevandatud ja sellel peab olema kõige väiksem mõju keskkonnale ja meie kogukondadele."

GeoCubedi 4 miljonit naela (5.46 miljonit dollarit) maksev piloottehas keskendub mitmesugustele liitiumi otsese ekstraheerimise tehnoloogiatele. Üldine eesmärk on lõpuks välja töötada kommertstehas GEL-i United Downs Deep Geothermal Power Projectis.

GEL-i asutaja ja tegevdirektor Ryan Law kirjeldas CNBC-le antud intervjuus võimalust, mida tema ettevõte soovis ära kasutada. Cornwallis on selle pinna all palju graniitkivimit, millel on omakorda kõrge liitiumisisaldus, selgitas Law.

"Liitiumirikka graniidikivimi ja kuuma vee kombinatsioon – kuum vesi võib absorbeerida rohkem liitiumi – tähendab, et vesi, mille me United Downsis oma elektrijaama juhtimiseks pinnale toome, on väga kõrge liitiumisisaldusega," ütles ta. .

"Järgmine samm on: kuidas me sellest välja saame?" Law rääkis edasi. "Ja seda oleme koos mitme partneriga vaadanud."

Muutuvad ajad

GEL on üks mitmest ettevõttest, kes soovib arendada liitiumi otsesele ekstraheerimisele keskendunud rajatisi. Lisaks GeoCubedile töötab Cornish Lithium ka mitmete teiste projektidega.

2021. aasta aprillis teatas Austraalias noteeritud Vulcan Energy Resources, et Saksamaal Ülem-Reini orus asuv liitiumi otsese ekstraheerimise katsetehas alustas tööd.

Novembris teatas USA-s ettevõte Controlled Thermal Resources, et tema puurimisprogramm Californias asuvas Hell's Kitcheni liitiumi ja elektri projektis on alanud.

Sel ajal ütles tegevjuht Rod Colwell, et ettevõte on "graafikus, et tarnida projekti esimene 50 MW baaskoormusega taastuvenergia 2023. aasta lõpus ja hinnanguliselt 20,000 2024 tonni liitiumhüdroksiidi XNUMX. aastal."

Projekt Hell's Kitchen äratab mõnede suuremate tegijate tähelepanu. Eelmisel suvel teatas General Motors, et on "kokku leppinud strateegilise investeeringu ja ärilise koostöö loomises kontrollitud soojusressurssidega, et kindlustada kohalikku ja odavat liitiumi".

"Esimese investorina on GM-il esimesed õigused Hell's Kitcheni projekti esimese etapi käigus toodetud liitiumile, sealhulgas võimalus mitmeaastaseks suhteks," lisas autotootja hiljem.

Ülaltoodud arendused on edenemise erinevates etappides, kuid kui need suudavad toota mastaapselt, võib see liitiumi kogumise viisis põhjustada meremuutuse.

NREL-i andmetel saadakse suurem osa liitiumist "avakaevandustest või liitiumi sisaldavast soolasest veest soolaalade all".

See kirjeldab viimast kui liitiumi sisaldavat soolast vett, mis "pumbatakse suurtesse basseinidesse, kus see päikese all aurustub".

Selliste protsesside keskkonnamõjud võivad olla märkimisväärsed. NREL ütleb, et nii avakaevandamine kui ka soolatasandike meetod "võivad põhjustada maa hävitamist, võimalikku saastumist ja suurt veetarbimist, eriti piirkondades, mis juba kannatavad põua ja kõrbestumise käes." See lisab, et need võtavad ka märkimisväärselt palju ruumi.

DLE seevastu võimaldab "säästvamat liitiumivarustust, sealhulgas geotermilise energia kasutamist taastuva energiaallikana tootmiseks".

Transpordi ja keskkonna esindaja Poliscanova rõhutas geotermilise liitiumi tähtsust, mis täiendab ringlussevõtu ja ringmajanduse ideid. Ta ütles hiljem, et ringlussevõtt peaks olema prioriteet number üks.

Taaskasutus näib tõepoolest olevat sellel edaspidi võtmeroll, eriti elektrisõidukite sektoris. Näiteks Elon Muski Tesla ütleb, et kõik selle vanarauaks jäänud liitiumioonakud on ringlussevõetud.

Novembris teatas Rootsi akufirma Northvolt, et on tootnud oma esimese akuelemendi, mida kirjeldati kui "100% ringlussevõetud niklit, mangaani ja koobaltit".

Tagasi Cornwallis jätkub projekt GeoCubed. Selle kuu alguses teatas ta, et on valinud ettevõtte nimega Ross-shire Engineering, et pakkuda oma piloottehasele projekteerimise, hankimise, ehitamise ja kasutuselevõtuga või EPCC-ga seotud tuge.

Selle avalduses viidati ka GEL-i poolt 2021. aasta augustis läbi viidud elektrilise sukelpumba katsele, mille tulemusel koguti „geotermilise vee põhiproov”.

GeoCubed ütles, et liitiumi kontsentratsiooni tase proovis oli "julgustav" ja lisas, et "teised olulised kõrvalsaadused, nagu tseesium, rubiidium ja kaalium, on kõrgendatud".

Kui kõik läheb plaanipäraselt, võetakse pilootrajatis kasutusele selle aasta märtsi lõpuks.