Літієва ажіотаж у Каліфорнії для акумуляторів електромобілів залежить від приборкання токсичного вулканічного розсолу

У регіоні Солтон-Сі є одні з найбільших у світі відомих запасів літію, яких достатньо для живлення акумуляторів понад 50 мільйонів електромобілів протягом кількох років. Але спочатку його потрібно видобути з гарячого геотермального розсолу, насиченого токсичним матеріалом, процес, який ніколи раніше не проводився в масштабах.

Wа також ґрунтовими, курними сільськими дорогами на південний схід від неспокійного Солтон-Сі в Каліфорнії в серпневий полудень при температурі 112 градусів за Фаренгейтом, і незабаром впадають у вічі дві речі. Неймовірно, що ця прилегла до пустелі частина Голден-Стейту є продуктивним сільськогосподарським регіоном, наповненим люцерновими та сіножатними полями, що стало можливим завдяки Всеамериканському каналу, який приносить воду річки Колорадо. Суворий ландшафт також усіяний іржавими стімпанковими спорудами — геотермальними станціями, які виробляють достатньо чистої електроенергії для живлення майже 70,000 XNUMX будинків.

Ці рослини витягують енергію з киплячого розсолу, який викачується на чисту поверхню з глибини 8,000 футів під землею. Але кипляче вулканічне рагу корисне не лише теплом: розсіл Солтон-Сі також є одним із найбагатших у світі джерел літію, мінералу, який користується великим попитом, оскільки його використовують для виробництва акумуляторів електромобілів. Новий Закон про зниження інфляції в США, який надає пріоритет внутрішнім джерелам мінералів для акумуляторів електромобілів, у поєднанні з новим правилом Каліфорнії щодо припинення продажу нових бензинових автомобілів протягом наступного десятиліття, лише посилить цей попит. Оскільки сріблясто-білий метал коштує 70,000 XNUMX доларів за тонну, генеральний директор Tesla Ілон Маск нещодавно назвав виробництво літію «ліцензією на друкування грошей».

Три компанії — Berkshire Hathaway Energy, Controlled Thermal і EnergySource Minerals — вважають, що знають, як витягти літій із 600-градусного розсолу. Видаляючи домішки у спосіб, який є набагато безпечнішим для навколишнього середовища, ніж інші способи виробництва літію, ці компанії сподіваються очистити вміст розсолу до форми літію, яку зможуть використовувати виробники акумуляторів.

«Хочу ще раз закликати підприємців заходити в бізнес з переробки літію. …Це ліцензія на друкування грошей».

Дві з компаній хочуть почати комерційне виробництво протягом двох років, і сумарне виробництво літію всіма трьома може досягти 100,000 2027 метричних тонн приблизно до 50 року, виходячи з цілей компанії, цього достатньо для живлення понад XNUMX мільйонів електромобілів. Це означає, що розсіл моря Солтон, токсична водойма, яка вважається a надзвичайна ситуація у сфері охорони здоров'я, потенційно коштує 6 мільярдів доларів.

Літій також являє собою велике джерело робочих місць і податкових доларів для однієї з найбідніших частин Каліфорнії, де середній дохід домогосподарства на 40% нижчий від середнього по штату. У своєму захопленні ресурсом штат Каліфорнія вже встановив податок у розмірі 400 доларів США за тонну для перших 20,000 XNUMX тонн літію Солтон-Сі, щоб допомогти відновити глибоко постраждалу територію, де жителі стикаються з високим рівнем захворювань легенів через токсичний вітер підняв з дна моря, що зменшується. Для штату це виграш: проект може «забезпечити ресурси, необхідні для прискорення переходу до чистої енергії, а також створити нові робочі місця та економічний розвиток у місцевій громаді», — повідомили в офісі губернатора Гевіна Ньюсома. Forbes електронною поштою.

Але в каліфорнійській Літієвій долині є проблема: технологія висмоктування дорогоцінного літію з киплячого гарячого розсолу, який є дуже корозійним і насиченим токсинами, такими як миш’як і свинець, не доведена. Це змушує нервувати деяких місцевих жителів, які хвилюються про те, щоб бути «експериментальна зона» для нової галузі. Експерти кажуть, що може пройти багато років, перш ніж регіон виправдає свій потенціал як найзеленішого місця для збирання дорогого металу, який має вирішальне значення для переходу країни на електромобілі.

Компанія під назвою Lilac Solutions, яка створила іонообмінну технологію для виділення літію з різноманітних розсолів, вирішила уникати роботи з перегрітим отруйним розсолом моря Солтон, оскільки з ним дуже важко працювати. Окрім проблем, пов’язаних із керуванням 600-градусною рідиною, будь-хто, хто намагається видобути літій, також має переконатися, що ці інші небезпечні речовини в розсолі не витікають у повітря, яким ми дихаємо.

«Існують проблеми, пов’язані з дуже високою температурою та розчиненими в ній матеріалами, включно з токсичними речовинами», — каже Девід Снідакер, засновник і генеральний директор Lilac, який звик працювати з розсолами, які не містять таких самих домішок, як проблеми з теплом. «Вирішення цих проблем має вирішальне значення для впровадження цих проектів у виробництво».

«Саудівська Аравія літію»

Сьогодні більша частина літію надходить із Південної Америки та Австралії, де його отримують шляхом затоплення солончаків або шляхом видобутку твердих порід — процесів, які часто перевантажують запаси води в районах, де цей ресурс обмежений, утворюють залишкові залишки, шкодять родючості землі та погіршують грунтові води. Але в Солтон-Сі розсіл, багатий літієм, уже викачується на поверхню для живлення 11 геотермальних електростанцій. Новий план полягає в тому, щоб зробити ще один крок: видобути літій та інші дорогоцінні мінерали, перш ніж відправити матеріал туди, звідки він прийшов, на тисячі футів під землю.

Прихильники стверджують, що вилучення літію з розсолу буде набагато екологічнішим, оскільки це процедура замкнутого циклу, що працює на безвуглецевій геотермальній енергії, яка повністю уникає звичайних методів видобутку. Berkshire Hathaway Energy, Controlled Thermal і EnergySource Minerals випробовують власні запатентовані процеси хімічного розділення, коли ви пропускаєте розсіл через стадію фільтрації, яка витягує літій, залишаючи решту токсичних хімікатів на місці. В ідеалі розсіл ніколи навіть не виноситься на відкрите повітря над землею.

«Літію дуже потрібні нові джерела та нові процеси, щоб перетягнути галузь у 21 століття».

Згідно з підрахунками уряду США, після збільшення масштабів Lithium Valley одного разу зможе постачати 600,000 XNUMX метричних тонн літію на рік.

«Ймовірно, воно входить до 10 найбільших родовищ літію у світі», — каже Майкл МакКіббен, геолог з Каліфорнійського університету в Ріверсайді, який витрачає багато часу на вивчення потенціалу видобутку металу в Солтон-Сі. За його оцінками, потужність літію в Солтон-Сі майже дорівнює розміру найбільших у світі родовищ у Болівії та Чилі разом узятих – 32 мільйони метричних тонн.

Це багатство літію Солтон-Сі було охрестили новою золотою лихоманкою в останніх новинах. «Це те, що ми називаємо Саудівською Аравією літію», — сказав Ньюсом під час круглого столу з президентом Джо Байденом на початку цього року.

Щоб реалізувати обіцянки Salton Sea, штат виділив близько 13 мільйонів доларів США у вигляді грантів компанії Berkshire Hathaway, Controlled Thermal і EnergySource Minerals на проекти видобутку прототипів протягом останніх п’яти років.

«Літію дуже потрібні нові джерела та нові процеси, щоб перетягнути галузь у 21-е століття, і Солтон-Сі є одним із тих джерел, які галузь сподівається бути успішними», — каже Саймон Мурс, генеральний директор Benchmark Mineral Intelligence, впливовий аналітик, чий прогноз інвестори широко стежать за глобальними джерелами та тенденціями цін на сировину для акумуляторів електромобілів.

Але, незважаючи на райдужні прогнози Controlled Thermal, EnergySource і Berkshire Hathaway Energy щодо виробництва 100,000 2027 тонн літію на рік уже до XNUMX року, отримання високоочищеного літію з геотермального розсолу ніколи не здійснювалося в промислових масштабах.

Рівень видобутку, який пропонують прихильники Літієвої долини, «дуже малоймовірний або неможливий» у найближчі кілька років, оскільки процес видобутку дуже складний, каже Мурс. Його лондонська компанія, яка відстежує метали, необхідні акумуляторній промисловості, вважає, що може знадобитися принаймні десять років, щоб досягти рекламованого обсягу, і натомість вважає, що літій з розсолу Солтон-Сі в найкращому випадку становитиме 30,000 2030 метричних тонн до XNUMX року.

«З цими речами я вважаю, що оператори та фінансисти схильні переоцінювати короткострокову перспективу, але недооцінюють довгострокову», — каже Мурс.

«Цього ще ніхто не робив»

Проїжджаючи навколо моря Солтон, ви можете побачити корозійну силу підземного розсолу. Супергарячі речі, які можуть проїдати сталь і цемент, швидко іржавіє місцеві електростанції, через що вони виглядають старшими та застарілими, ніж є. Промислові об’єкти, які потребують постійного ремонту та перефарбування, оскільки розсіл зношує їх, вимальовуються, як скульптури стімпанку, із серпанку пустелі.

У курному полі поруч із майбутнім літієвим заводом EnergySource, менш ніж за милю від самого моря, є скупчення сухих глиняних горщиків, які виглядають як мініатюрні вулкани. Ці кургани є побічним продуктом підземної системи, яку використовує сусідня геотермальна електростанція компанії, викликаної підземним накопиченням вуглекислого газу, який виштовхується на поверхню через грунтові води та ґрунт.

На цій земельній ділянці «ЕнерджіСорс» у жовтні готується розпочати будівництво свого заводу з переробки літію, який стане першим у регіоні. Після завершення будівництва в 2024 році він зможе видобувати 20,000 7,000 метричних тонн літію, витягуючи його з XNUMX XNUMX галонів розсолу, який щохвилини витікає з підключеної електростанції.

Операція з переробки коштуватиме «сотні мільйонів доларів», — розповідає генеральний директор Ерік Спомер. Forbes, не вдаючись до конкретики. EnergySource, яка отримала нерозголошену суму інвестицій у травні від нафтосервісної компанії Schlumberger і орієнтованого на літій розробника TechMet, зараз збирає кошти, необхідні для завершення, хоча Спомер відмовився сказати, скільки ще потрібно компанії.

Він погоджується, що проект – далеко не проста справа. «Цього ще ніхто не робив», — каже він. Але його впевненість випливає з пілотної програми, яку компанія проводить там з 2016 року і фінансується за рахунок гранту в розмірі 2.5 мільйона доларів від Каліфорнійської енергетичної комісії. Спомер каже, що пілотний проект допоміг «переконатися, що у нас є процес, який працює, виробляє літієві продукти, які можна придбати на ринку, зокрема гідроксид літію для акумуляторів, і є комерційно життєздатним».

EnergySource витягує літій із розсолу за допомогою власної технології iLiAD, яка, за словами компанії, є найефективнішою в галузі. На відміну від Berkshire Hathaway і Controlled Thermal, EnergySource також планує видобувати та продавати цинк і марганець, отримані з розсолу.

«Ми, як правило, не висуваємо претензій, якщо не дуже впевнені, що зможемо їх виконати», — каже Спомер.

Генеральний директор Controlled Thermal Род Колвелл налаштований так само оптимістично. «Відновлення мінералів з геотермального розсолу або навіть просто розсолу триває в Dow Chemical протягом 80 років. У цьому немає нічого нового і незвичайного», — каже Колвелл, чия компанія, розташована в окрузі Імперіал, штат Каліфорнія, проводить свою першу випробувальну свердловину на влучно названій «Пекельній кухні» на жаркому, курному південно-східному березі моря Солтон.

«Єдиний спосіб оптимізації — це запустити його».

Назва нагадує часи, коли територія насправді була островом в озері, перш ніж вода відступила і перетворила її на півострів. У 1920-х роках ексцентр місцевий підприємець капітан Чарльз Е. Девіс керував кафе та танцювальним залом під назвою Hell's Kitchen на острові Маллетт.

На даний момент немає жодних ознак цього барвистого минулого і мало що вказує на його велике майбутнє. Ділянка Controlled Thermal, розташована навпроти старого кам’яного будинку, що руйнується, поля ферми та поруч із зрошувальним каналом, складається з однієї парової вежі, нещодавно побудованої над тестовою свердловиною, і близько 10 тимчасових споруд, схожих на напівпричепи, які переробляють розсіл зі свердловини. . Наприкінці минулого року ділянка виглядала більш вражаюче, коли над нею тимчасово височіла величезна багатоповерхова бурова установка.

Якщо все піде добре, приблизно через два роки на цьому місці з’явиться високотехнологічний комплекс із комбінованою геотермальною енергетичною станцією та літієвим заводом, схожий на одну з гігафабрик Tesla Маска.

Після того, як Controlled Thermal відкриє електростанцію на місці наступного року, Colwell хоче, щоб на наступному етапі проекту можна було виробляти 25,000 2024 метричних тонн карбонату літію, необхідного виробникам акумуляторів у вишуканій формі, з початком комерційної діяльності в 75,000 році. Компанія має намір постійно розширюватися, додаючи більше геотермальних свердловин, щоб зрештою виробляти до XNUMX XNUMX тонн на рік — підприємство, яке коштуватиме «мільярди», — сказав Колуелл, не уточнюючи подробиць.

«Єдиний спосіб оптимізації — це запустити його», — сказав він, визнаючи, що можуть бути перешкоди. «Просто припустіть, що ви ніколи не отримаєте це правильно на папері».

Berkshire Hathaway Energy, останній із трьох виробників літію в Солтон-Сі, також зараз тестує свою технологію. Нещодавно компанія відкрила свою першу випробувальну установку для екстракції літію в двоповерховій промисловій будівлі кольору хакі поруч з однією з її геотермальних станцій. Будучи 10-м розміром майбутнього комерційного об’єкта, об’єкт був профінансований 14.9 мільйонами доларів від Міністерства енергетики США та 6 мільйонів доларів від Енергетичної комісії Каліфорнії. На даний момент компанія має в сім разів більше геотермальних потужностей з виробництва електроенергії на своїх 10 заводах у Солтон-Сі, ніж єдиний об’єкт, який використовує EnergySource, і, ймовірно, стане найбільшим виробником літію, оскільки вона нарощує виробництво, починаючи з 2026 року.

BHE відмовився брати участь у цій історії. Джонатан Вайсголл, віце-президент із зв’язків з урядом енергетичного підрозділу Berkshire і член комісії Каліфорнійської долини літію, не відповів на численні запити щодо коментарів щодо планів Salton Sea.

Ненавмисні наслідки

Літієва ажіотаж у Каліфорнії є останнім джерелом ажіотажу — і очікувань грошей і робочих місць — у сухій, бідній частині штату, яка була розчарована минулими багатообіцяючими подіями.

Солтон-Сі — найбільша внутрішня водойма штату, розташована приблизно за годину на південний схід від Палм-Спрінгс і неподалік від щорічного музичного фестивалю в Коачеллі. Це було доступне місце для сімейного відпочинку з 1920-х до 60-х років, відоме гонками на швидкісних човнах і всіяне мотелями, ресторанами та кемпінгами. На піку «Солтон Рів’єра» навіть зіграла внічию більше відвідувачів, ніж національний парк Йосеміті, Згідно Сан-Дієго Юніон-Трибуна. Але туристичний бізнес згас, оскільки його солона вода стала токсичною через хімічні стоки з місцевих ферм. Забруднення також знищило популяцію риби, поставивши під загрозу її роль основної станції для мігруючих птахів.

Сьогодні залишки туристичної слави Солтон Сі в основному є містами-привидами, за винятком колонії художників трейлерного парку в Бомбей-Біч і Слейб-Сіті, спільноти кемпінгу поблизу геотермальних полів, де мешканці живуть поза електромережею в трейлерах і напівпричепах. - постійні будинки, спільний спільний душ із джерелом живлення. Середній дохід домогосподарства в регіоні становить 46,222 40 долари, що на 18% нижче середнього рівня по штату, а рівень бідності становить XNUMX%. Токсичний пил із сухого озера Playa ліжко пов’язане з високим рівнем астми, алергії та легеневих захворювань у місцевих жителів, особливо тих, хто живе поблизу його південного краю, де будуть розташовані літієві операції.

«Хто нестиме відповідальність за ненавмисні наслідки для здоров’я населення через п’ять, 10, 20 років?»

Деякі жителі сподіваються, що літій означатиме робочі місця та інвестиції для регіону, який гостро його потребує, але є занепокоєння, що збільшення промислової діяльності може посилити локальні проблеми забруднення, особливо якщо токсини з розсолу виділяються під час процесу видобутку.

Snydacker з Lilac зазначає, що вилучення літію без викиду токсинів розсолу в повітря викликає технічні проблеми. «Вам потрібен спосіб впоратися з проблемами шкідливих речовин і повернути все під землю», — каже він. «Якщо ви не можете повторно ввести цей матеріал, у вас немає проекту».

«Єдине, що ми чуємо від компаній, це те, що «нам буде легко вивести літій», — каже Патрісія Ліл-Гутьєррес із Північного берега озера, яка працює з місцевими організаціями в регіоні Солтон-Сі та жила в Східна долина Коачелла все своє життя. «Для багатьох членів спільноти, включаючи мене, ми знаємо, що це матиме ненавмисні наслідки».

«Хто нестиме відповідальність за ненавмисні наслідки для здоров’я населення через п’ять, 10, 20 років?» вона сказала. «Тому що, коли ми доходимо до цього моменту, зазвичай вже надто пізно реагувати, і тягар лягає на спільноту. Ми повинні діяти завчасно та намітити шляхи усунення майбутніх ненавмисних наслідків».

Це певне занепокоєння має історію. Simbol, перша компанія, яка планує отримати літій з геотермального розсолу Солтон Сі, не вдалося в 2015 році — незабаром після того, як його відхилив a Пропозиція про покупку від Tesla Маска на 325 мільйонів доларів попереднього року.

Настрої Леал-Гутьєрреса були повторені в нещодавньому твір думки в Сонце пустелі газета наприкінці серпня двома іншими місцевими жінками, стурбованими новизною вилучення літію з геотермального розсолу.

«Ми відмовляємося бути експериментальними зонами для програм зі зміни клімату, які мають недоведені переваги та невідомий вплив на навколишнє середовище, наприклад, видобуток літію», — написали Сесілія Дора Армента, мешканка Солтон-Сіті протягом 29 років, і Елізабет Хайме, мати двох дітей з астма. «Ми стурбовані тим, що прибутки, отримані від розробки літію, важливіші для тих, хто приймає рішення, ніж наше здоров’я».

Спомер з EnergySource каже, що компанія намагається тримати місцевих жителів у курсі подій, проводячи публічні зустрічі та обговорюючи нещодавно завершений звіт про вплив на навколишнє середовище, поданий штату. «Хоча людей прийшло дуже мало», — сказав він. Відтоді, за його словами, компанія розповсюджує інформаційні пакети та відкрита для проведення нових заходів. «Ми із задоволенням проводимо їх і розповідаємо, що ми робимо».

Літій із “замкнутим контуром”.

Каліфорнія - не єдиний штат з багатим потенціалом літію. У сусідній Неваді є значні поклади поблизу перевалу Такер. Але отримання його з цього джерела призвело б до вилуговування його з глини, завантаженої матеріалом, за допомогою кислоти. Окрім потенціалу шкоди для навколишнього середовища, проти проекту виступає місцевий Пчлени племені аіуте-шошони, які вважають цей регіон священним, оскільки він був місцем різанини.

Той факт, що літій Salton Sea може уникнути шкідливих наслідків видобутку корисних копалин і надмірного використання води, є основною причиною, чому General Motors хоче працювати з Controlled Thermal і інвестував у компанію нерозголошену суму.

«Прямий видобуток літію» в цьому регіоні уникає ставків, що використовуються в Південній Америці, і хвостів, що утворюються під час видобутку твердих порід, що робить його «системою замкнутого циклу», — каже Тімоті Грю, який очолює стратегію електрифікації та розробку батарейних елементів GM. «Це створено як набагато дешевший ланцюжок поставок».

Тим не менш, автовиробник знає, що існують перешкоди. «Ви повинні пройти через реалії великого виробництва», — каже Грю. «Скільки насправді коштує капіталізація прямого видобутку літію? Що відбувається, коли розсіл змінюється і витікає в інший розсіл вулкана?»

На його запитання, ймовірно, не буде відповіді протягом кількох років, оскільки виробництво починає нарощуватися.

Це не завадило Controlled Thermal знайти інших клієнтів: разом із GM вона також має угоду про продаж літію Stellantis для її операцій з електромобілями. Колуелл також каже, що він часто їздить до Азії, щоб зустрітися з корейськими та японськими компаніями з виробництва акумуляторів, які, як він сподівається, зрештою розмістять виробництво катодів поблизу регіону Солтон-Сі. «Це має комерційний та екологічний сенс», — каже він.

Наразі єдиною компанією, що займається виробництвом акумуляторів, яка каже, що планує приєднатися до літієвих операторів, є Statevolt, європейський стартап, який сказав у квітні він побудує розгалужений завод вартістю 4 мільярди доларів і буде отримувати літій від Controlled Thermal. Statevolt не відповів на запит щодо подробиць про те, коли може бути відкрито цей заклад і скільки його фінансування було забезпечено.

«Для демонстрації потрібно попрацювати. Тоді масштабування від демонстрації до реклами потребує багато роботи».

Але наразі такі компанії, як Redwood Materials, яка переробляє метали з акумуляторів та електроніки та готується виробляти літієві катоди на новому заводі. завод у Неваді для акумуляторів електромобілів, не планують отримувати літій із регіону Солтон-Сі. Генеральний директор JB Straubel, співзасновник Tesla, відмовився коментувати свої очікування щодо літію Salton Sea.

Weisgall з Berkshire також попередив про те, як відбуватимуться події в Salton Sea у квітні під час публічного форуму, спонсорованого UC Riverside. Вилучення літію з геотермального розсолу «було зроблено в лабораторії, але масштабування до демонстрації вимагає праці. Тоді масштабування від демонстрації до реклами потребує багато роботи».

«Це не алхімія; там є літій», – сказав Вайсгал. «Але ми повинні зробити це правильно».

БІЛЬШЕ ВІД ФОРБІВ

БІЛЬШЕ ВІД ФОРБІВНайбільш високооплачувані тенісисти 2022: нове покоління змінило Федерера та СеренуBy Бретт Найт
БІЛЬШЕ ВІД ФОРБІВTikTok, лікарні та додатки для навчання: багато щупалець китайського технічного гіганта ByteDanceBy Левін Олександра Сергіївна
БІЛЬШЕ ВІД ФОРБІВНовий стартап у галузі нерухомості співзасновника WeWork Адама Ноймана схожий на той, у який він інвестував два роки томуBy Іен Мартін
БІЛЬШЕ ВІД ФОРБІВБільше половини всіх торгів біткойнами є фальшивимиBy Хав'єр Пас