Energia geotermală ar putea transforma modul în care se obține litiul

Sud-vestul Angliei este renumit pentru coasta sa dramatică, peisajul rural verde și fructele de mare proaspete. Dacă totul merge conform planului, în următorii câțiva ani ar putea fi adăugată o altă șiră la arcul regiunii: extracția litiului.

În județul Cornwall, se depun eforturi pentru a profita de resursele naturale ale zonei și a înființa o industrie care ar putea, într-o zi, să producă atât energie regenerabilă, cât și să stabilească o sursă locală de litiu.

Pe lângă utilizarea sa în telefoane mobile, computere, tablete și o serie de alte gadget-uri sinonime cu viața modernă, litiul este crucial pentru vehiculele electrice și pentru stocarea bateriilor, două tehnologii cu un rol important în trecerea planetei către un viitor cu emisii scăzute și zero. .

Exemple de modul în care acest sector în curs de dezvoltare ar putea progresa în următorii câțiva ani includ Geothermal Engineering Ltd, o companie cu sediul în apropierea orașului Redruth din Cornwall, specializată în dezvoltarea și operarea de proiecte geotermale.

Pe lângă operațiunile planificate de energie regenerabilă, GEL lucrează și la un proiect de probă centrat pe extracția litiului din apele geotermale. Este o colaborare cu o altă companie, Cornish Lithium, prin intermediul unui joint venture numit GeoCubed.

„Scopul este de a demonstra că hidroxidul de litiu, o componentă cheie a bateriilor litiu-ion utilizate în vehiculele electrice, poate fi produs în Cornwall din apă geotermală naturală, cu o amprentă netă de carbon zero”, spune GEL.

Proiectul din Cornwall este axat pe extracția directă cu litiu sau DLE. Potrivit Laboratorului Național de Energie Regenerabilă al Departamentului de Energie al SUA, tehnologiile din spatele DLE „pot fi grupate pe scară largă în trei categorii principale: adsorbția folosind materiale poroase care permit legarea litiului, schimbul de ioni și extracția cu solvenți”.

Deși există entuziasm cu privire la potențialul său, NREL avertizează că „rămîne o sarcină dificilă” să extindă metodele de mai sus la ceea ce numește „capacitate de producție deplină”.

„De exemplu, dezvoltarea unui material solid care se leagă doar cu litiul este o provocare uriașă în saramura geotermală care conține multe minerale și metale”, se spune.

Proiecte precum cel din Cornwall vin într-un moment în care preocupările legate de sustenabilitate și ESG cresc. Securitatea lanțurilor globale de aprovizionare este o altă problemă, mai ales când marea majoritate a producției de litiu este în prezent dominată de țări precum Chile, China, Australia și Argentina.

În acest context, comercializarea unor modalități mai puțin intensive, mai locale și ușor accesibile de aprovizionare cu litiu ar putea fi extrem de importantă în viitor.

Marile economii și producătorii de automobile stabilesc, de asemenea, planuri de creștere a numărului de vehicule electrice pe drumurile noastre. Simultan, forța de extindere a capacității de energie regenerabilă nu arată niciun semn de încetare.

Julia Poliscanova este director senior pentru e-mobility la Transport & Environment, un grup de campanie cu sediul la Bruxelles. Vorbind pentru CNBC, ea a descris litiul ca fiind „de neînlocuit pentru toate tranzițiile noastre verzi”.

Când a venit vorba de aprovizionarea durabilă cu litiu și alte materiale, Poliscanova a spus că, „pe termen mediu și lung, este clar că marea majoritate a acestora trebuie să provină din modele de afaceri circulare, în special reciclarea”.

Ea a remarcat că va exista „o creștere și o cerere cu adevărat imense” în următoarele câteva decenii. Acest lucru ar necesita, pe termen scurt și mediu, noi tehnici de extracție.

Explizând punctul ei, Poliscanova a spus că majoritatea litiului care va fi utilizat în 2030 nu a fost încă extras.

„Acolo intervine litiul geotermal”, a spus ea, „deoarece noul litiu, noile resurse de care... avem nevoie, trebuie să fie exploatat în mod durabil și să aibă cel mai mic impact asupra mediului și comunităților noastre.”

Uzina pilot GeoCubed de 4 milioane de lire sterline (5.46 milioane de dolari) se va concentra pe o serie de tehnologii de extracție directă a litiului. Obiectivul general este de a dezvolta în cele din urmă o fabrică comercială la Proiectul de energie geotermală de adâncime GEL United Downs.

Într-un interviu acordat CNBC, Ryan Law, fondatorul și directorul general al GEL, a subliniat oportunitatea pe care afacerea sa căuta să o valorifice. Sub suprafața sa, Cornwall găzduiește o mulțime de rocă de granit care, la rândul său, are un conținut ridicat de litiu, a explicat Law.

„Combinația dintre roca de granit fiind bogată în litiu și apă caldă – apa fierbinte poate absorbi mai mult litiu – înseamnă că apa pe care o aducem la suprafață la United Downs pentru a conduce centrala noastră are un conținut foarte mare de litiu”, a spus el. .

„Următorul pas este: cum îl scoatem?” Legea a continuat să spună. „Și asta este ceea ce ne-am uitat împreună cu o serie de parteneri.”

Schimbarea timpilor

GEL este una dintre numeroasele firme care doresc să dezvolte facilități axate pe extracția directă a litiului. Alături de GeoCubed, Cornish Lithium lucrează și la o serie de alte proiecte.

În altă parte, în aprilie 2021, Vulcan Energy Resources, listată în Australia, a declarat că instalația sa pilot de extracție directă a litiului, situată în Valea Rinului Superior din Germania, a început operațiunile.

În SUA, în noiembrie, o firmă numită Controlled Thermal Resources a anunțat că a început programul său de foraj la proiectul Hell's Kitchen Lithium and Power din California.

La acea vreme, CEO-ul Rod Colwell a spus că compania era „în program pentru a livra primii 50 MW de energie regenerabilă de bază a proiectului la sfârșitul anului 2023 și aproximativ 20,000 de tone de hidroxid de litiu în 2024”.

Proiectul Hell's Kitchen atrage atenția unor jucători importanți. Vara trecută, General Motors a declarat că „a convenit să formeze o investiție strategică și o colaborare comercială cu Controlled Thermal Resources pentru a asigura litiu local și la preț redus”.

„În calitate de prim investitor, GM va avea primele drepturi asupra litiului produs de prima etapă a proiectului Hell's Kitchen, inclusiv o opțiune pentru o relație pe mai mulți ani”, a adăugat ulterior producătorul auto.

Evoluțiile de mai sus se află în diferite stadii de progres, dar dacă sunt capabile să producă la scară, ar putea duce la o schimbare majoră a modului în care este recoltat litiul.

Potrivit NREL, cea mai mare parte a litiului provine din „minele la cariera deschisă sau din apă sărată care conține litiu de sub saline”.

Acesta din urmă descrie aceasta din urmă ca implicând apă sărată care conține litiu fiind „pompată în bazine mari unde se evaporă sub soare”.

Efectele asupra mediului ale unor astfel de procese pot fi semnificative. NREL spune că atât exploatarea în cariera deschisă, cât și metoda salinelor „pot duce la distrugerea terenurilor, la contaminare potențială și la un consum mare de apă, în special în zonele care suferă deja de secetă și deșertificare”. Se adaugă că ocupă și o cantitate semnificativă de spațiu.

DLE, în schimb, permite „o aprovizionare cu litiu mai durabilă, inclusiv utilizarea energiei geotermale ca sursă de energie regenerabilă pentru producție”.

Poliscanova de la Transport & Environment a continuat subliniind importanța litiului geotermal care completează eforturile privind reciclarea și ideile despre o economie circulară. Reciclarea, a spus ea mai târziu, ar trebui să fie „prioritatea numărul unu”.

Reciclarea pare într-adevăr că va avea un rol cheie în viitor, în special în sectorul EV. Tesla de la Elon Musk, de exemplu, spune că toate bateriile litiu-ion casate sunt reciclate.

Și în noiembrie, firma suedeză de baterii Northvolt a declarat că a produs prima sa celulă de baterie cu ceea ce a descris drept „nichel, mangan și cobalt 100% reciclat”.

Înapoi în Cornwall, proiectul GeoCubed continuă. La începutul acestei luni, a declarat că a ales o firmă numită Ross-shire Engineering pentru a-și oferi instalației pilot suport legat de inginerie, achiziții, construcție și punere în funcțiune sau EPCC.

Declarația sa a făcut referire, de asemenea, la un test de pompă submersibilă electrică întreprins de GEL în august 2021, care a dus la colectarea „o probă în vrac de apă geotermală”.

GeoCubed a spus că nivelurile concentrațiilor de litiu din eșantion sunt „încurajatoare” și a adăugat că „alte produse secundare cheie, cum ar fi cesiu, rubidiu și potasiu s-au dovedit a fi la niveluri ridicate”.

Dacă totul merge conform planului, instalația pilot va fi pusă în funcțiune până la sfârșitul lunii martie a acestui an.