Геотермальна енергія може змінити спосіб отримання літію

Південний захід Англії славиться своїм драматичним узбережжям, зеленою сільською місцевістю та свіжими морепродуктами. Якщо все піде за планом, протягом наступних кількох років до лука регіону може бути додана ще одна струна: вилучення літію.

У окрузі Корнуолл проводяться зусилля, спрямовані на використання природних ресурсів цього району та створення промисловості, яка одного дня могла б виробляти як відновлювані джерела енергії, так і створити місцеве джерело літію.

Поряд із використанням у мобільних телефонах, комп’ютерах, планшетах та безлічі інших гаджетів, які є синонімами сучасного життя, літій має вирішальне значення для електромобілів і акумуляторних батарей, двох технологій, які відіграють велику роль у переході планети до майбутнього з низьким рівнем викидів та нульовими викидами. .

Приклади того, як цей зароджуваний сектор може розвиватися протягом наступних кількох років, включають Geothermal Engineering Ltd, компанію, що базується поблизу корнуоллського міста Редрут, що спеціалізується на розробці та експлуатації геотермальних проектів.

Окрім запланованих операцій з відновлюваної енергії, GEL також працює над пробним проектом, зосередженим на видобутку літію з геотермальних вод. Це співпраця з іншою компанією, Cornish Lithium, через спільне підприємство під назвою GeoCubed.

«Мета полягає в тому, щоб продемонструвати, що гідроксид літію, ключовий компонент літій-іонних акумуляторів, що використовуються в електромобілях, можна виробляти в Корнуоллі з геотермальної води природного походження з нульовим викидом вуглецю», – говорить GEL.

Проект у Корнуоллі зосереджений на прямому видобутку літію, або DLE. За даними Національної лабораторії відновлюваної енергії Міністерства енергетики США, технології, що лежать в основі DLE, «можна в цілому згрупувати в три основні категорії: адсорбція з використанням пористих матеріалів, які забезпечують літієвий зв’язок, іонний обмін та екстрагування розчинником».

Хоча існує хвилювання щодо його потенціалу, NREL застерігає, що «залишається складним завданням» масштабувати вищезазначені методи до того, що він називає «повною виробничою потужністю».

«Наприклад, розробка твердого матеріалу, який зв’язується лише з літієм, є величезною проблемою для геотермальної розсоли, яка містить багато мінералів і металів», — йдеться в ньому.

Такі проекти, як проект у Корнуоллі, відбуваються в той час, коли занепокоєння щодо стійкості та ESG зростає. Іншою проблемою є безпека глобальних ланцюгів поставок, особливо коли переважна більшість виробництва літію в даний час переважають такі країни, як Чилі, Китай, Австралія та Аргентина.

На цьому тлі комерціалізація менш інтенсивних, більш локальних і легкодоступних способів постачання літію може бути надзвичайно важливою в майбутньому.

Великі економіки та виробники автомобілів також планують збільшити кількість електромобілів на наших дорогах. У той же час поштовх до розширення потужностей відновлюваної енергії не показує жодних ознак зниження.

Юлія Полісканова є старшим директором з електронної мобільності компанії Transport & Environment, передвиборчої групи зі штаб-квартирою в Брюсселі. У розмові з CNBC вона описала літій як «незамінний для всіх наших зелених переходів».

Коли мова зайшла про екологічні джерела літію та інших матеріалів, Полісканова сказала, що «в середньостроковій і довгостроковій перспективі зрозуміло, що переважна більшість цього має надходити від циркулярних бізнес-моделей, зокрема переробки».

Вона зазначила, що протягом наступних кількох десятиліть буде «дійсно величезне зростання та попит». Для цього в короткостроковій і середньостроковій перспективі будуть потрібні нові методи видобутку.

Розширюючи свою думку, Полісканова сказала, що більшість літію, який буде використовуватися в 2030 році, ще не видобуто.

«Ось тут на допомогу приходить геотермальний літій, — сказала вона, — тому що новий літій, нові ресурси, які нам… потрібні, вони повинні видобуватися стабільно й мати найменший вплив на навколишнє середовище та наші спільноти».

Пілотна установка GeoCubed вартістю 4 мільйони фунтів стерлінгів (5.46 мільйона доларів США) буде зосереджена на ряді технологій прямого вилучення літію. Загальна мета полягає в тому, щоб в кінцевому підсумку розробити комерційну установку на проекті GEL United Downs Deep Geothermal Power Project.

В інтерв’ю CNBC Раян Лоу, засновник і керуючий директор GEL, розповів про можливість, яку його бізнес прагне отримати. Під його поверхнею Корнуолл є домом для великої кількості гранітних порід, які, у свою чергу, мають високий вміст літію, пояснив Ло.

«Комбінація гранітної породи, яка багата літієм і гарячою водою — гаряча вода може поглинати більше літію — означає, що вода, яку ми виносимо на поверхню в United Downs для роботи нашої електростанції, має дуже високий вміст літію», — сказав він. .

«Наступний крок: як нам це отримати?» Далі сказав Закон. «І це те, що ми розглядали разом із низкою партнерів».

Зміна часу

GEL є однією з кількох фірм, які прагнуть розробити потужності, зосереджені на прямому видобутку літію. Поряд з GeoCubed, Cornish Lithium також працює над низкою інших проектів.

В іншому місці, у квітні 2021 року австралійська компанія Vulcan Energy Resources повідомила, що її пілотний завод прямого видобутку літію, розташований у долині Верхнього Рейну в Німеччині, почав роботу.

У листопаді в США фірма під назвою Controlled Thermal Resources оголосила, що її програма буріння на проекті Hell's Kitchen Lithium and Power в Каліфорнії розпочалася.

Тоді генеральний директор Род Колвелл сказав, що компанія «за графіком постачає перші 50 МВт відновлюваної енергії проекту в кінці 2023 року і приблизно 20,000 2024 тонн гідроксиду літію в XNUMX році».

Проект Hell's Kitchen привертає увагу деяких великих гравців. Минулого літа General Motors заявила, що «погодилася сформувати стратегічне інвестиційне та комерційне співробітництво з Controlled Thermal Resources для забезпечення локального та недорогого літію».

«Як перший інвестор, GM матиме перші права на літій, вироблений на першому етапі проекту «Пекельна кухня», включаючи можливість багаторічних відносин», — додав виробник автомобілів.

Вищезазначені розробки знаходяться на різних стадіях прогресування, але якщо вони здатні виробляти в масштабі, це може призвести до кардинальних змін у способі збирання літію.

Згідно з NREL, більшість літію надходить із «відкритих шахт або літійвмісної солоної води під солончаками».

Останнє описується як солона вода, яка містить літій, яка «закачується у великі басейни, де вона випаровується під сонцем».

Екологічний вплив таких процесів може бути значним. У NREL стверджують, що і відкритий видобуток, і метод солончаків «можуть призвести до руйнування землі, потенційного забруднення та високого споживання води, особливо в районах, які вже страждають від посухи та опустелювання». Він додає, що вони також займають значну кількість місця.

DLE, навпаки, забезпечує «більш стійке постачання літію, включаючи використання геотермальної енергії як відновлюваного джерела енергії для виробництва».

Полісканова з Transport & Environment наголосила на важливості того, що геотермальний літій доповнює зусилля з переробки та ідеї кругової економіки. Пізніше вона сказала, що переробка має бути «пріоритетом номер один».

Переробка справді виглядає так, що вона відіграватиме ключову роль у майбутньому, особливо в секторі електромобілів. Наприклад, компанія Tesla Ілона Маска стверджує, що всі її літій-іонні акумулятори переробляються.

А ще в листопаді шведська компанія з виробництва акумуляторів Northvolt заявила, що випустила свій перший акумуляторний елемент із, за ​​її словами, «100% переробленого нікелю, марганцю та кобальту».

Повернувшись у Корнуолл, проект GeoCubed продовжується. Раніше в цьому місяці вона заявила, що вибрала фірму під назвою Ross-shire Engineering, щоб надати своєму пілотному заводу підтримку, пов’язану з проектуванням, закупівлями, будівництвом та введенням в експлуатацію, або EPCC.

Його заява також посилалася на випробування електричного занурювального насоса, проведеного GEL у серпні 2021 року, в результаті якого було відібрано «масову пробу геотермальної води».

GeoCubed сказав, що рівень концентрації літію у зразку був «обнадійливим», і додав, що «інші ключові побічні продукти, такі як цезій, рубідій і калій, були на підвищених рівнях».

Якщо все піде за планом, пілотний об’єкт буде введено в експлуатацію до кінця березня цього року.