Сотовые телефоны, компьютеры, планшеты и многие другие гаджеты, являющиеся синонимами современной жизни, а в последнее время — электромобили и домашние аккумуляторные системы — всем им нужен литий. Литий имеет решающее значение для их работы, поскольку является основой аккумуляторов энергии. Но геотермальные ресурсы Земли могут быть бесценным источником лития.
Геотермальные системы могут позволить нам производить литий, необходимый для перехода к низкоуглеродной энергетике, заявляет британская компания Geothermal Engineering Ltd. В основном речь идет о возобновляемых источниках энергии, а также об экспериментах по извлечению лития из… геотермальных вод.
«Гидроксид лития, ключевой компонент литий-ионных аккумуляторов, используемых в электромобилях, может быть получен из природной геотермальной воды», — заявили инженеры GEL CNBC.
Это означает, что урожай будет иметь нулевой чистый углеродный след.
Этот метод называется прямой экстракцией лития, или сокращенно ДЛЭ. По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США, технологии, лежащие в основе DLE, «можно разделить на три основные категории: адсорбция с использованием пористых материалов, позволяющих связывать литий; ионный обмен и экстракция растворителями».
Хотя речь идет в основном о потенциале, это «остается сложной задачей»: расширить вышеуказанные методы до состояния, называемого «полная производственная мощность».
«Например, разработка твердого материала, который связывается только с литием, является огромной проблемой в геотермальной воде, которая содержит много минералов и металлов», — сказал NREL.
«Незаменим» для зеленого перехода
Безопасность глобальных цепочек поставок лития является проблемой, особенно с учетом того, что большая часть производства лития в настоящее время контролируется небольшим числом стран, в основном Чили, Китаем, Австралией и Аргентиной. На этом фоне коммерциализация менее интенсивных, локальных и легкодоступных способов поставки лития может оказаться крайне важной.
Литий «незаменим» для перехода к «зеленой» экономике , говорит Юлия Полисканова, старший директор по электронной мобильности в брюссельской кампании Transport & Environment. По ее словам, «в среднесрочной и долгосрочной перспективе очевидно, что большая часть производства лития должна приходиться на круговые бизнес-модели, особенно на переработку».
В ближайшие годы мы увидим «действительно огромный рост и спрос». Это потребует новых методов добычи в краткосрочной и среднесрочной перспективе.
По словам Полискановой, большая часть лития, который будет использоваться в мире к 2030 году, еще не добыта.
«Именно здесь проявляется роль геотермального лития, — говорит она, — потому что новый литий, который нам нужен, должен производиться устойчивым образом и оказывать наименьшее воздействие на окружающую среду и наши сообщества».
Как это сделать?
Райан Лоу, основатель и управляющий директор GEL, рассказывает о возможностях, которыми стремится воспользоваться его бизнес. Компания работает в Корнуолле, Великобритания. Там, под поверхностью, много гранитных пород, которые, в свою очередь, имеют высокое содержание лития, объясняет Лоу.
«Сочетание гранитной породы, богатой литием, и горячей воды — горячая вода может поглощать больше лития — означает, что вода, которую мы выносим на поверхность для питания нашей геотермальной электростанции, имеет очень высокое содержание лития», — сказал он. он.
«Следующий шаг: как его вытащить?» Компания работает с рядом партнеров по этому вопросу.
Изменение времени
GEL — одна из нескольких компаний, которые хотят разработать оборудование, ориентированное на прямое извлечение лития. Наряду с GeoCubed Cornish Lithium работает над рядом проектов. В апреле 2021 года зарегистрированная в Австралии компания Vulcan Energy Resources сообщила, что ее пилотный завод по прямому извлечению лития, расположенный в немецкой долине Верхнего Рейна, начал работу.
В США компания Controlled Thermal Resources объявила в ноябре о начале своей программы бурения на месторождении Hell’s Kitchen Lithium and Power в Калифорнии. В то время генеральный директор Род Колвелл сказал, что компания «готова поставить первые 50 МВт возобновляемой энергии для проекта к концу 2023 года и примерно 20 000 тонн гидроксида лития в 2024 году».
Такие начинания, несомненно, привлекут инвестиции от серьезных игроков. Например, проект «Адская кухня» попал под пристальное внимание General Motors. Автопроизводитель заявил, что «согласился сформировать стратегическое инвестиционное и торговое партнерство с Controlled Thermal Resources для обеспечения местного и недорогого лития».
Вышеупомянутые разработки находятся на разных стадиях развития, но если они смогут производить литий в больших масштабах, это может привести к огромным изменениям в способах сбора ценного элемента.
По данным NREL, большая часть лития в мире в настоящее время добывается из «обнаруженных шахт или соленой воды, содержащей литий в соляных ваннах». К последним относится литийсодержащая соленая вода, которую «накачивают в большие бассейны, где она испаряется под солнцем».
Но, по данным агентства, как открытая добыча, так и метод морской воды «могут привести к разрушению земель, потенциальному загрязнению и высокому потреблению воды, особенно в районах, которые уже страдают от засухи и опустынивания».
DLE, с другой стороны, обеспечивает «более устойчивые поставки лития, включая использование геотермальной энергии в качестве возобновляемого источника энергии для производства».
Полисканова из Transport & Environment, которая также является специальным советником Vulcan Energy, подчеркивает важность геотермального лития как дополнения к усилиям по переработке и идеям экономики замкнутого цикла.
Утилизация отходов
Полисканова считает, что переработка должна быть «приоритетом номер один». И похоже, что это действительно сыграет большую роль, особенно в секторе электромобилей. Например, Tesla Илона Маска заявляет, что все выброшенные литий-ионные аккумуляторы подлежат вторичной переработке.
А еще в ноябре шведская компания по производству аккумуляторов Northvolt заявила, что произвела свою первую батарею из, по ее словам, «100% переработанного никеля, марганца и кобальта».
