Geotermalna energija mogla bi promijeniti način na koji se dobiva litij

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

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

Uz njegovu upotrebu u mobitelima, računalima, tabletima i nizu drugih naprava sinonim za moderni život, litij je ključan za električna vozila i skladištenje baterija, dvije tehnologije koje imaju veliku ulogu u prelasku planeta na budućnost s niskim i nultim emisijama .

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

Uz planirane operacije s obnovljivom energijom, GEL također radi na probnom projektu usredotočenom na ekstrakciju litija iz geotermalnih voda. Radi se o suradnji s drugom tvrtkom, Cornish Lithium, putem zajedničkog pothvata nazvanog GeoCubed.

"Cilj je pokazati da se litij hidroksid, ključna komponenta litij-ionskih baterija koje se koriste u električnim vozilima, može proizvoditi u Cornwallu iz geotermalne vode koja se prirodno pojavljuje s neto nultim ugljičnim otiskom", kaže GEL.

Projekt u Cornwallu usmjeren je na izravnu ekstrakciju litija ili DLE. Prema Nacionalnom laboratoriju za obnovljivu energiju američkog Ministarstva energetike, tehnologije iza DLE-a "mogu se općenito grupirati u tri glavne kategorije: adsorpcija korištenjem poroznih materijala koji omogućuju povezivanje litija, ionsku izmjenu i ekstrakciju otapala."

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

"Na primjer, razvoj čvrstog materijala koji se veže samo s litijem je veliki izazov u geotermalnoj salamuri 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 opskrbe je još jedno pitanje, posebno kada velikom većinom proizvodnje litija trenutno dominiraju zemlje uključujući Čile, Kinu, Australiju i Argentinu.

U tom kontekstu, komercijalizacija manje intenzivnih, više lokalnih i lako dostupnih načina nabave litija mogla bi biti iznimno važna u budućnosti.

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

Julia Poliscanova viša je direktorica za e-mobilnost u Transport & Environmentu, kampanji sa sjedištem u Bruxellesu. Govoreći za CNBC, opisala je litij kao "nezamjenjiv za sve naše zelene prijelaze".

Kada je riječ o održivom izvoru litija i drugih materijala, Poliscanova je rekla da je, "srednjoročno i dugoročno, jasno da velika većina toga mora potjecati iz kružnih poslovnih modela, ponajprije recikliranja."

Napomenula je kako će u sljedećih nekoliko desetljeća biti "stvarno golemog rasta i potražnje". To bi zahtijevalo, kratkoročno i srednjoročno, nove tehnike ekstrakcije.

Proširujući svoju tvrdnju, Poliscanova je rekla da većina litija koji će se koristiti 2030. još nije izvađena.

“Tu dolazi na scenu geotermalni litij,” rekla je, “jer novi litij, novi resursi koji su nam… potrebni, moraju biti održivo eksploatirani i moraju imati najmanji utjecaj na okoliš i naše zajednice.”

GeoCubedova pilot tvornica vrijedna 4 milijuna funti (5.46 milijuna dolara) usredotočit će se na niz tehnologija izravne ekstrakcije litija. Opći cilj je na kraju razviti komercijalno postrojenje u GEL-ovom projektu United Downs Deep Geothermal Power Project.

U intervjuu za CNBC, Ryan Law, osnivač i izvršni direktor GEL-a, iznio je priliku koju njegovo poslovanje želi iskoristiti. Ispod njegove površine, Cornwall je dom za mnogo granitnih stijena koje zauzvrat imaju visok sadržaj litija, objasnio je Law.

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

"Sljedeći korak je: kako ćemo to izvući?" Zakon je dalje rekao. "I to je ono što smo gledali u suradnji s brojnim partnerima."

Mijenjanje vremena

GEL je jedna od nekoliko tvrtki koje žele razviti postrojenja usmjerena na izravnu ekstrakciju litija. Uz GeoCubed, Cornish Lithium također radi na nizu drugih projekata.

Na drugom mjestu, u travnju 2021., Vulcan Energy Resources uvršten u Australiju priopćio je da je počelo s radom njegovo pilot postrojenje za izravnu ekstrakciju litija, smješteno u njemačkoj dolini Gornje Rajne.

U SAD-u je u studenome tvrtka 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 je tvrtka "isporučila prvih 50 MW obnovljive energije u projektu krajem 2023. i procijenjenih 20,000 tona litijevog hidroksida u 2024."

Projekt Hell's Kitchen privlači pažnju nekih velikih igrača. Prošlog ljeta, General Motors je rekao da je "pristao uspostaviti strateško ulaganje i komercijalnu suradnju s Controlled Thermal Resources kako bi osigurao lokalni i jeftin litij."

“Kao prvi investitor, GM će imati prva prava na litij 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 napredovanja, ali ako su sposobni proizvoditi u velikim količinama, to bi moglo dovesti do velikih promjena u načinu prikupljanja litija.

Prema NREL-u, većina litija potječe iz “površinskih rudnika ili slane vode koja sadrži litij ispod solana”.

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

Učinci takvih procesa na okoliš mogu biti značajni. NREL kaže da i eksploatacija na otvorenom i metoda slane "mogu dovesti do uništavanja zemljišta, potencijalne kontaminacije i velike potrošnje vode, posebice u područjima koja već pate od suše i dezertifikacije." Dodaje da zauzimaju i značajnu količinu prostora.

DLE, naprotiv, omogućuje "održiviju opskrbu litijem, uključujući korištenje geotermalne energije kao obnovljivog izvora energije za proizvodnju."

Poliscanova iz Transport & Environmenta naglasila je važnost geotermalnog litija koji nadopunjuje napore na recikliranju i ideje o kružnom gospodarstvu. Recikliranje bi, kako je kasnije rekla, trebalo biti “prioritet broj jedan”.

Recikliranje doista 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 litij-ionske baterije recikliraju.

A još u studenom, švedska tvrtka za baterije Northvolt rekla je da je proizvela svoju prvu baterijsku ćeliju s onim što je opisala kao “100% reciklirani nikal, mangan i kobalt”.

U Cornwallu se nastavlja projekt GeoCubed. Ranije ovog mjeseca je rekao da je odabrao tvrtku pod nazivom Ross-shire Engineering koja će svom pilot postrojenju pružiti podršku u vezi s inženjeringom, nabavom, izgradnjom i puštanjem u pogon, ili EPCC.

Njegova izjava također se odnosi na ispitivanje električne potopne pumpe koje je poduzeo GEL u kolovozu 2021., što je rezultiralo prikupljanjem "velikog uzorka geotermalne vode".

GeoCubed je rekao da su razine koncentracija litija u uzorku bile "ohrabrujuće" i dodao da se "pokazalo da su ostali ključni nusproizvodi poput cezija, rubidija i kalija na povišenim razinama."

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