Geoterminen energia voi muuttaa tapaa, jolla litiumia saadaan

Lounais-Englanti on kuuluisa dramaattisesta rannikosta, vehreästä maaseudusta ja tuoreista merenelävistä. Jos kaikki menee suunnitelmien mukaan, alueen jousiin voidaan lisätä uusi merkkijono seuraavien vuosien aikana: litiumin louhinta.

Cornwallin piirikunnassa yritetään hyödyntää alueen luonnonvaroja ja luoda teollisuus, joka voisi jonakin päivänä tuottaa sekä uusiutuvaa energiaa että paikallisen litiumin lähteen.

Sen lisäksi, että sitä käytetään matkapuhelimissa, tietokoneissa, tableteissa ja monissa muissa modernin elämän synonyymeissä laitteissa, litium on ratkaisevan tärkeä sähköajoneuvojen ja akkujen varastoinnissa, kahdella teknologialla, joilla on suuri rooli planeetan siirtymisessä vähäpäästöiseen tulevaisuuteen. .

Esimerkkejä siitä, kuinka tämä syntymässä oleva sektori voisi kehittyä lähivuosina, on Geothermal Engineering Ltd, Cornishissa sijaitsevan Redruthin kaupungin lähellä sijaitseva yritys, joka on erikoistunut geotermisten projektien kehittämiseen ja toimintaan.

Suunniteltujen uusiutuvan energian toimintojensa ohella GEL työskentelee myös koeprojektissa, joka keskittyy litiumin talteenottoon geotermisistä vesistä. Se on yhteistyö toisen yrityksen, Cornish Lithium, kanssa yhteisyrityksen kautta nimeltä GeoCubed.

"Tavoitteena on osoittaa, että litiumhydroksidia, joka on sähköajoneuvoissa käytettävien litiumioniakkujen avainkomponentti, voidaan valmistaa Cornwallissa luonnollisesti esiintyvästä geotermisestä vedestä hiilijalanjäljellä nolla", GEL sanoo.

Cornwallin projekti keskittyy suoraan litiumin uuttamiseen eli DLE:hen. Yhdysvaltain energiaministeriön National Renewable Energy Laboratoryn mukaan DLE:n taustalla olevat teknologiat "voidaan ryhmitellä laajasti kolmeen pääluokkaan: adsorptio käyttämällä huokoisia materiaaleja, jotka mahdollistavat litiumin sitoutumisen, ioninvaihdon ja liuotinuuton."

Vaikka sen potentiaali on innostunut, NREL varoittaa, että yllä olevien menetelmien skaalaaminen "täydelliseksi tuotantokyvyksi" on edelleen "haastava tehtävä".

"Esimerkiksi sellaisen kiinteän materiaalin kehittäminen, joka sitoutuu vain litiumiin, on valtava haaste geotermiselle suolavedelle, joka sisältää monia mineraaleja ja metalleja", se sanoo.

Cornwallin kaltaiset projektit tulevat aikaan, jolloin kestävyyttä ja ESG:tä koskevat huolet lisääntyvät. Maailmanlaajuisten toimitusketjujen turvallisuus on toinen kysymys, varsinkin kun suurinta osaa litiumin tuotannosta hallitsevat tällä hetkellä maat, kuten Chile, Kiina, Australia ja Argentiina.

Tätä taustaa vasten vähemmän intensiivisten, paikallisempien ja helposti saatavilla olevien litiumin hankintatapojen kaupallistaminen voi olla erittäin tärkeää tulevaisuudessa.

Suuret taloudet ja autonvalmistajat suunnittelevat myös sähköautojen määrän lisäämistä teillämme. Samaan aikaan uusiutuvan energian kapasiteetin laajentamispyrkimys ei osoita perääntymisen merkkejä.

Julia Poliscanova on sähköisen liikkuvuuden vanhempi johtaja Transport & Environment -kampanjaryhmässä, jonka pääkonttori on Brysselissä. Puhuessaan CNBC:lle hän kuvaili litiumia "korvaamattomana kaikille vihreille siirtymillemme".

Mitä tulee litiumin ja muiden materiaalien kestävään hankintaan, Poliscanova sanoi, että "keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä on selvää, että valtaosan siitä on tultava kiertoliiketoimintamalleista, erityisesti kierrätyksestä."

Hän huomautti, että seuraavien vuosikymmenten aikana tulee olemaan "todella valtavaa kasvua ja kysyntää". Tämä edellyttäisi lyhyellä tai keskipitkällä aikavälillä uusia talteenottotekniikoita.

Laajentaen kantaansa Poliscanova sanoi, että suurinta osaa vuonna 2030 käyttöön otettavasta litiumista ei ollut vielä louhittu.

"Siinä geoterminen litium tulee käyttöön", hän sanoi, "koska uusi litium, uudet resurssit, joita tarvitsemme, on louhittava kestävästi, ja sen on oltava mahdollisimman pieni vaikutus ympäristöön ja yhteisöihimme."

GeoCubedin 4 miljoonan punnan (5.46 miljoonan dollarin) pilottitehdas keskittyy useisiin suoriin litiumin erotustekniikoihin. Yleisenä tavoitteena on lopulta kehittää kaupallinen laitos GEL:n United Downs Deep Geothermal Power Projectiin.

GEL:n perustaja ja toimitusjohtaja Ryan Law kertoi CNBC:n haastattelussa mahdollisuudesta, jota hänen liiketoimintansa halusi hyödyntää. Cornwallissa on pinnan alla paljon graniittikiveä, jossa puolestaan ​​on korkea litiumpitoisuus, Law selitti.

"Se, että graniittikivessä on runsaasti litiumia ja kuumaa vettä - kuuma vesi voi imeä enemmän litiumia - tarkoittaa, että vedessä, jonka tuomme pinnalle United Downsissa voimalaitoksemme ajamiseksi, on erittäin korkea litiumpitoisuus", hän sanoi. .

"Seuraava askel on: kuinka saamme sen pois?" Laki jatkoi. "Ja sitä olemme tarkastelleet yhdessä useiden kumppaneiden kanssa."

Muuttuvat ajat

GEL on yksi useista yrityksistä, jotka haluavat kehittää laitoksia, jotka keskittyvät litiumin suoraan uuttoon. GeoCubedin ohella Cornish Lithium työskentelee myös useissa muissa projekteissa.

Muualla huhtikuussa 2021 Australiassa listattu Vulcan Energy Resources ilmoitti, että sen suoran litiumin talteenoton pilottilaitos, joka sijaitsee Saksan Ylä-Reinin laaksossa, oli aloittanut toimintansa.

Yhdysvalloissa Controlled Thermal Resources -niminen yritys ilmoitti marraskuussa, että sen porausohjelma Hell's Kitchen Lithium and Power -projektissa Kaliforniassa oli alkanut.

Tuolloin toimitusjohtaja Rod Colwell sanoi, että yritys oli aikataulussa toimittamaan projektin ensimmäiset 50 MW uusiutuvaa perusvoimaa vuoden 2023 lopulla ja arviolta 20,000 2024 tonnia litiumhydroksidia vuonna XNUMX.

Hell's Kitchen -projekti herättää huomiota joidenkin suurten toimijoiden keskuudessa. Viime kesänä General Motors sanoi, että se oli "sopinut strategisen investoinnin ja kaupallisen yhteistyön muodostamisesta Controlled Thermal Resourcesin kanssa paikallisen ja edullisen litiumin turvaamiseksi".

"Ensimmäisenä sijoittajana GM:llä on ensimmäiset oikeudet Hell's Kitchen -projektin ensimmäisessä vaiheessa tuotettuun litiumiin, mukaan lukien mahdollisuus monivuotiseen suhteeseen", autonvalmistaja lisäsi myöhemmin.

Edellä mainitut kehityssuunnat ovat eri vaiheissa, mutta jos ne pystyvät tuottamaan mittakaavassa, se voi johtaa merelliseen muutokseen litiumin talteenotossa.

NREL:n mukaan suurin osa litiumista saadaan "avokaivoksista tai litiumia sisältävästä suolavedestä suolatasantojen alla".

Se kuvailee jälkimmäistä litiumia sisältävää suolavettä, joka "pumppataan suuriin altaisiin, joissa se haihtuu auringon alla".

Tällaisten prosessien ympäristövaikutukset voivat olla merkittäviä. NREL sanoo, että sekä avolouhos että suolatasantojen menetelmä "voivat johtaa maan tuhoutumiseen, mahdolliseen saastumiseen ja suureen vedenkulutukseen, erityisesti alueilla, jotka jo kärsivät kuivuudesta ja aavikoittumisesta". Se lisää, että ne vievät myös huomattavan määrän tilaa.

DLE sitä vastoin mahdollistaa "kestävämmän litiuminsaannin, mukaan lukien geotermisen energian käytön uusiutuvana energianlähteenä tuotannossa".

Transport & Environmentin Poliscanova korosti edelleen geotermisen litiumin tärkeyttä täydentämään kierrätysponnisteluja ja ajatuksia kiertotaloudesta. Hän sanoi myöhemmin, että kierrätyksen pitäisi olla "ykkösprioriteetti".

Kierrätyksellä näyttää todellakin olevan keskeinen rooli jatkossa, erityisesti sähköautojen alalla. Esimerkiksi Elon Muskin Tesla sanoo, että kaikki sen romutetut litiumioniakut kierrätetään.

Ja marraskuussa ruotsalainen akkuyritys Northvolt kertoi valmistaneensa ensimmäisen akkukennänsä "100 % kierrätetystä nikkelistä, mangaanista ja koboltista".

Takaisin Cornwallissa GeoCubed-projekti jatkuu. Aiemmin tässä kuussa se ilmoitti valinneensa Ross-shire Engineering -nimisen yrityksen tarjoamaan pilottilaitokselleen suunnitteluun, hankintaan, rakentamiseen ja käyttöönottoon liittyvää tukea tai EPCC:tä.

Lausunnossa viitattiin myös GEL:n elokuussa 2021 suorittamaan sähköiseen uppopumpputestiin, joka johti "geotermisen veden bulkkinäytteen keräämiseen".

GeoCubed sanoi, että näytteen litiumpitoisuudet olivat "rohkaisevia", ja lisäsi, että "muiden tärkeiden sivutuotteiden, kuten cesiumin, rubidiumin ja kaliumin, on osoitettu olevan kohonneita".

Jos kaikki menee suunnitelmien mukaan, pilottilaitos otetaan käyttöön tämän vuoden maaliskuun loppuun mennessä.