Geotermalna energija mogla bi transformirati način na koji se dobiva litij

Jugozapad Engleske je poznat po dramatičnoj obali, zelenom selu i svježim morskim plodovima. Ako sve bude išlo po planu, u narednih nekoliko godina na gudalo u regionu mogla bi se dodati još jedna struna: ekstrakcija litijuma.

U okrugu Cornwall, u tijeku su napori da se iskoriste prirodni resursi tog područja i uspostavi industrija koja bi jednog dana mogla proizvoditi i obnovljivu energiju i uspostaviti lokalni izvor litija.

Pored upotrebe u mobilnim telefonima, kompjuterima, tabletima i nizu drugih naprava koje su sinonim za moderan život, litijum je ključan za električna vozila i skladištenje baterija, dve tehnologije koje imaju veliku ulogu u prelasku planete na budućnost sa niskim i nultim emisijama. .

Primjeri kako bi ovaj sektor u nastajanju mogao napredovati u narednih nekoliko godina uključuju Geothermal Engineering Ltd, kompaniju sa sjedištem u blizini korniškog grada Redrutha, specijaliziranu za razvoj i rad geotermalnih projekata.

Pored planiranih operacija obnovljivih izvora energije, GEL također radi na probnom projektu koji se fokusira na ekstrakciju litijuma iz geotermalnih voda. Radi se o saradnji sa drugom kompanijom, Cornish Lithium, preko zajedničkog preduzeća nazvanog GeoCubed.

„Cilj je pokazati da se litijum hidroksid, ključna komponenta litijum-jonskih baterija koje se koriste u električnim vozilima, može proizvesti u Cornwallu iz geotermalne vode koja se prirodno pojavljuje s neto nultim ugljičnim otiskom“, kaže GEL.

Projekat u Cornwallu fokusiran je na direktnu ekstrakciju litijuma ili DLE. Prema Nacionalnoj laboratoriji za obnovljivu energiju američkog Ministarstva energetike, tehnologije koje stoje iza DLE-a „mogu se široko grupisati u tri glavne kategorije: adsorpcija pomoću poroznih materijala koji omogućavaju litijsku vezu, ionsku izmjenu i ekstrakciju rastvaračem.

Iako postoji uzbuđenje oko njegovog potencijala, NREL upozorava da je „i dalje izazovan zadatak“ da se gore navedene metode povećaju na ono što naziva „punom proizvodnom sposobnošću“.

„Na primjer, razvoj čvrstog materijala koji se veže samo s litijem je veliki izazov u geotermalnoj slanoj vodi koja sadrži mnogo minerala i metala“, kaže se.

Projekti poput onog u Cornwallu dolaze u vrijeme kada raste zabrinutost oko održivosti i ESG-a. Sigurnost globalnih lanaca nabavke je još jedno pitanje, posebno kada velikom većinom proizvodnje litijuma trenutno dominiraju zemlje uključujući Čile, Kinu, Australiju i Argentinu.

U tom kontekstu, komercijalizacija manje intenzivnih, više lokalnih i lako dostupnih načina nabavke litijuma mogla bi biti od velike važnosti u budućnosti.

Velike ekonomije i proizvođači automobila također iznose planove za povećanje broja električnih vozila na našim cestama. Istovremeno, pritisak na proširenje kapaciteta obnovljive energije ne pokazuje znake popuštanja.

Julia Poliscanova je viši direktor za e-mobilnost u Transport & Environment, kampanji sa sjedištem u Briselu. Govoreći za CNBC, opisala je litijum kao „nezamjenjiv za sve naše zelene tranzicije“.

Kada je u pitanju održivi izvor litijuma i drugih materijala, Poliscanova je rekla da je, "srednjoročno i dugoročno, jasno da velika većina toga mora doći iz kružnih poslovnih modela, prije svega recikliranja."

Napomenula je kako će u narednih nekoliko decenija biti "zaista ogromnog rasta i potražnje". Ovo bi zahtijevalo, kratkoročno i srednjoročno, nove tehnike ekstrakcije.

Proširujući svoju tezu, Poliscanova je rekla da većina litijuma koji će biti u upotrebi 2030. još nije izvučena.

„Tu dolazi na scenu geotermalni litijum“, rekla je, „jer novi litijum, novi resursi koji su nam… potrebni, moraju biti održivo eksploatisani i moraju imati najmanji uticaj na životnu sredinu i naše zajednice.“

GeoCubedova pilot fabrika od 4 miliona funti (5.46 miliona dolara) će se fokusirati na niz tehnologija direktne ekstrakcije litijuma. Opšti cilj je da se konačno razvije komercijalno postrojenje u GEL-ovom projektu United Downs Deep Geothermal Power Project.

U intervjuu za CNBC, Ryan Law, osnivač i generalni direktor GEL-a, iznio je priliku koju je njegov posao želio iskoristiti. Ispod njegove površine, Cornwall je dom za mnogo granitnih stijena koje zauzvrat imaju visok sadržaj litijuma, objasnio je Law.

"Kombinacija granitne stijene koja je bogata litijumom i toplom vodom - topla voda može apsorbirati više litijuma - znači da voda koju iznesemo na površinu u United Downs za pogon naše elektrane ima vrlo visok sadržaj litijuma", rekao je on. .

“Sljedeći korak je: kako da ga izvučemo?” Zakon je dalje rekao. “I to je ono što smo gledali zajedno sa brojnim partnerima.”

Promjena vremena

GEL je jedna od nekoliko firmi koje žele da razviju postrojenja fokusirana na direktnu ekstrakciju litijuma. Uz GeoCubed, Cornish Lithium također radi na nizu drugih projekata.

Na drugom mjestu, u aprilu 2021. godine, Vulcan Energy Resources iz Australije saopćio je da je počelo s radom njegovo pilot postrojenje za direktnu ekstrakciju litijuma, smješteno u njemačkoj dolini Gornje Rajne.

U SAD-u je u novembru firma pod nazivom Controlled Thermal Resources objavila da je započeo njen program bušenja na projektu Hell's Kitchen Lithium and Power u Kaliforniji.

U to vrijeme, izvršni direktor Rod Colwell rekao je da kompanija "isporučuje prvih 50 MW obnovljivih izvora energije u projektu krajem 2023. i procijenjenih 20,000 tona litijum hidroksida 2024."

Projekat Hell's Kitchen privlači pažnju nekih velikih igrača. Prošlog ljeta, General Motors je rekao da je „pristao da formira stratešku investiciju i komercijalnu saradnju sa Controlled Thermal Resources kako bi se obezbedio lokalni i jeftin litij“.

„Kao prvi investitor, GM će imati prva prava na litijum proizveden u prvoj fazi projekta Hell's Kitchen, uključujući opciju za višegodišnju vezu“, kasnije je dodao proizvođač automobila.

Gore navedeni razvoji su u različitim fazama progresije, ali ako su u stanju da proizvode u velikim količinama, to bi moglo dovesti do velikih promjena u načinu prikupljanja litijuma.

Prema NREL-u, većina litijuma dolazi iz “površinskih rudnika ili slane vode koja sadrži litijum ispod slanih površina”.

Potonje opisuje kao da uključuje slanu vodu koja sadrži litijum koja se “pumpa u velike bazene gdje isparava pod suncem”.

Efekti takvih procesa na životnu sredinu mogu biti značajni. NREL kaže da i eksploatacija na otvorenom i metoda slane „mogu dovesti do uništavanja zemljišta, potencijalne kontaminacije i velike potrošnje vode, posebno u područjima koja već pate od suše i dezertifikacije“. Dodaje se da zauzimaju i značajnu količinu prostora.

DLE, naprotiv, omogućava „održiviju opskrbu litijem, uključujući korištenje geotermalne energije kao obnovljivog izvora energije za proizvodnju“.

Poliscanova iz Transport & Environmenta je u nastavku naglasila važnost geotermalnog litijuma koji upotpunjuje napore na reciklaži i ideje o kružnoj ekonomiji. Recikliranje bi, kako je kasnije rekla, trebalo da bude “prioritet broj jedan”.

Reciklaža zaista izgleda kao da će imati ključnu ulogu u budućnosti, posebno u sektoru električnih vozila. Tesla Elona Muska, na primjer, kaže da se sve njegove stare litijum-jonske baterije recikliraju.

A još u novembru, švedska kompanija za baterije Northvolt rekla je da je proizvela svoju prvu baterijsku ćeliju sa onim što je opisala kao "100% reciklirani nikl, mangan i kobalt".

Nazad u Cornwallu, projekat GeoCubed se nastavlja. Ranije ovog mjeseca je rekao da je odabrao firmu pod nazivom Ross-shire Engineering koja će svom pilot postrojenju pružiti podršku u vezi sa inženjeringom, nabavkom, izgradnjom i puštanjem u rad, ili EPCC.

Njegovo saopštenje se takođe odnosi na testiranje električne potapajuće pumpe koje je GEL sproveo u avgustu 2021., što je rezultiralo prikupljanjem „velikog uzorka geotermalne vode“.

GeoCubed je rekao da su nivoi koncentracija litijuma u uzorku "ohrabrujući" i dodao da se "pokazalo da su ostali ključni nusproizvodi kao što su cezijum, rubidijum i kalijum na povišenim nivoima".

Ako sve bude išlo po planu, pilot-postrojenje će biti pušteno u rad do kraja marta ove godine.