Η γεωθερμική ενέργεια θα μπορούσε να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο προέρχεται το λίθιο

Η νοτιοδυτική Αγγλία φημίζεται για τη δραματική ακτογραμμή, την κατάφυτη ύπαιθρο και τα φρέσκα θαλασσινά. Εάν όλα πάνε καλά, θα μπορούσε να προστεθεί μια άλλη σειρά στο τόξο της περιοχής τα επόμενα χρόνια: η εξαγωγή λιθίου.

Στην κομητεία της Κορνουάλης, γίνονται προσπάθειες για την αξιοποίηση των φυσικών πόρων της περιοχής και τη δημιουργία μιας βιομηχανίας που θα μπορούσε, μια μέρα, να παράγει ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και να δημιουργήσει μια τοπική πηγή λιθίου.

Εκτός από τη χρήση του σε κινητά τηλέφωνα, υπολογιστές, tablet και μια σειρά από άλλα gadget συνώνυμα με τη σύγχρονη ζωή, το λίθιο είναι ζωτικής σημασίας για τα ηλεκτρικά οχήματα και την αποθήκευση μπαταριών, δύο τεχνολογίες που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη στροφή του πλανήτη σε ένα μέλλον χαμηλών και μηδενικών εκπομπών .

Παραδείγματα για το πώς αυτός ο εκκολαπτόμενος τομέας θα μπορούσε να προχωρήσει τα επόμενα λίγα χρόνια είναι η Geothermal Engineering Ltd, μια εταιρεία που εδρεύει κοντά στην πόλη Redruth της Κορνουάλης και ειδικεύεται στην ανάπτυξη και λειτουργία γεωθερμικών έργων.

Παράλληλα με τις προγραμματισμένες δραστηριότητες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η GEL εργάζεται επίσης σε ένα δοκιμαστικό έργο που επικεντρώνεται στην εξόρυξη λιθίου από τα γεωθερμικά νερά. Είναι μια συνεργασία με μια άλλη εταιρεία, την Cornish Lithium, μέσω μιας κοινής επιχείρησης που ονομάζεται GeoCubed.

«Ο στόχος είναι να αποδειχθεί ότι το υδροξείδιο του λιθίου, ένα βασικό συστατικό των μπαταριών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά οχήματα, μπορεί να παραχθεί στην Κορνουάλη από φυσικό γεωθερμικό νερό με καθαρό μηδενικό αποτύπωμα άνθρακα», λέει η GEL.

Το έργο στην Κορνουάλη επικεντρώνεται στην άμεση εξαγωγή λιθίου ή DLE. Σύμφωνα με το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, οι τεχνολογίες πίσω από το DLE «μπορούν να ομαδοποιηθούν ευρέως σε τρεις κύριες κατηγορίες: προσρόφηση με χρήση πορωδών υλικών που επιτρέπουν τη σύνδεση λιθίου, την ανταλλαγή ιόντων και την εξαγωγή διαλυτών».

Ενώ υπάρχει ενθουσιασμός για τις δυνατότητές του, το NREL προειδοποιεί ότι «παραμένει ένα δύσκολο έργο» να κλιμακώσει τις παραπάνω μεθόδους σε αυτό που αποκαλεί «πλήρης ικανότητα παραγωγής».

«Για παράδειγμα, η ανάπτυξη ενός στερεού υλικού που συνδέεται μόνο με το λίθιο είναι μια τεράστια πρόκληση στη γεωθερμική άλμη που περιέχει πολλά μέταλλα και μέταλλα», λέει.

Έργα όπως αυτό στην Κορνουάλη έρχονται σε μια εποχή που εντείνονται οι ανησυχίες σχετικά με τη βιωσιμότητα και το ESG. Η ασφάλεια των παγκόσμιων αλυσίδων εφοδιασμού είναι ένα άλλο ζήτημα, ειδικά όταν η συντριπτική πλειοψηφία της παραγωγής λιθίου κυριαρχείται επί του παρόντος από χώρες όπως η Χιλή, η Κίνα, η Αυστραλία και η Αργεντινή.

Σε αυτό το πλαίσιο, η εμπορευματοποίηση λιγότερο εντατικών, πιο τοπικών και εύκολα προσβάσιμων τρόπων προμήθειας λιθίου θα μπορούσε να είναι εξαιρετικά σημαντική στο μέλλον.

Μεγάλες οικονομίες και κατασκευαστές αυτοκινήτων εκπονούν επίσης σχέδια για την αύξηση του αριθμού των ηλεκτρικών οχημάτων στους δρόμους μας. Ταυτόχρονα, η ώθηση για επέκταση της χωρητικότητας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας δεν δείχνει σημάδια εγκατάλειψης.

Η Julia Poliscanova είναι ανώτερη διευθύντρια για την ηλεκτροκίνηση στην Transport & Environment, μια ομάδα εκστρατειών με έδρα τις Βρυξέλλες. Μιλώντας στο CNBC, περιέγραψε το λίθιο ως «αναντικατάστατο για όλες τις πράσινες μεταβάσεις μας».

Όσον αφορά τη βιώσιμη προμήθεια λιθίου και άλλων υλικών, η Poliscanova είπε ότι, «μεσοπρόθεσμα έως μακροπρόθεσμα, είναι σαφές ότι η συντριπτική πλειονότητά του πρέπει να προέρχεται από κυκλικά επιχειρηματικά μοντέλα, κυρίως από την ανακύκλωση».

Σημείωσε πώς θα υπάρξει «πραγματικά τεράστια ανάπτυξη και ζήτηση» τις επόμενες δεκαετίες. Αυτό θα απαιτούσε, βραχυπρόθεσμα έως μεσοπρόθεσμα, νέες τεχνικές εκχύλισης.

Επεκτείνοντας την άποψή της, η Poliscanova είπε ότι η πλειονότητα του λιθίου που θα χρησιμοποιηθεί το 2030 δεν έχει ακόμη εξαχθεί.

«Εκεί έρχεται το γεωθερμικό λίθιο», είπε, «επειδή το νέο λίθιο, οι νέοι πόροι που χρειαζόμαστε, πρέπει να εξορύσσεται βιώσιμα και πρέπει να έχει τον μικρότερο αντίκτυπο στο περιβάλλον και τις κοινότητές μας».

Το πιλοτικό εργοστάσιο της GeoCubed, αξίας 4 εκατομμυρίων λιρών (5.46 εκατομμυρίων δολαρίων) θα επικεντρωθεί σε μια σειρά από τεχνολογίες άμεσης εξαγωγής λιθίου. Ο γενικός στόχος είναι να αναπτυχθεί τελικά μια εμπορική μονάδα στο United Downs Deep Geothermal Power Project της GEL.

Σε μια συνέντευξη στο CNBC, ο Ryan Law, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της GEL, περιέγραψε την ευκαιρία που η επιχείρησή του αναζητούσε να κεφαλαιοποιήσει. Κάτω από την επιφάνειά της, η Κορνουάλη φιλοξενεί πολλά πετρώματα γρανίτη που με τη σειρά τους έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε λίθιο, εξήγησε ο Law.

«Ο συνδυασμός του γρανίτη πετρώματος που είναι πλούσιος σε λίθιο και ζεστό νερό - το ζεστό νερό μπορεί να απορροφήσει περισσότερο λίθιο - σημαίνει ότι το νερό που φέρνουμε στην επιφάνεια στο United Downs για να οδηγήσουμε το εργοστάσιό μας ηλεκτροπαραγωγής έχει πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε λίθιο», είπε. .

«Το επόμενο βήμα είναι: πώς θα το βγάλουμε;» Ο Νόμος συνέχισε λέγοντας. «Και αυτό είναι που εξετάζουμε σε συνεργασία με αρκετούς συνεργάτες».

Αλλαγή χρόνων

Η GEL είναι μία από τις πολλές εταιρείες που επιθυμούν να αναπτύξουν εγκαταστάσεις εστιασμένες στην άμεση εξόρυξη λιθίου. Παράλληλα με το GeoCubed, η Cornish Lithium εργάζεται επίσης σε μια σειρά από άλλα έργα.

Αλλού, τον Απρίλιο του 2021, η εισηγμένη στο χρηματιστήριο της Αυστραλίας Vulcan Energy Resources δήλωσε ότι η πιλοτική της μονάδα άμεσης εξόρυξης λιθίου, που βρίσκεται στην κοιλάδα του Άνω Ρήνου της Γερμανίας, είχε ξεκινήσει τη λειτουργία της.

Στις ΗΠΑ τον Νοέμβριο, μια εταιρεία με την επωνυμία Controlled Thermal Resources ανακοίνωσε ότι το πρόγραμμα γεώτρησης στο έργο Hell's Kitchen Lithium and Power στην Καλιφόρνια είχε ξεκινήσει.

Εκείνη την εποχή, ο διευθύνων σύμβουλος Rod Colwell είπε ότι η εταιρεία ήταν «σε χρονοδιάγραμμα να παραδώσει τα πρώτα 50 MW βασικού φορτίου ανανεώσιμης ενέργειας του έργου στα τέλη του 2023 και περίπου 20,000 τόνους υδροξειδίου του λιθίου το 2024».

Το έργο Hell's Kitchen προσελκύει την προσοχή ορισμένων σημαντικών παικτών. Το περασμένο καλοκαίρι, η General Motors δήλωσε ότι «συμφώνησε να σχηματίσει μια στρατηγική επένδυση και εμπορική συνεργασία με την Controlled Thermal Resources για να εξασφαλίσει τοπικό και χαμηλού κόστους λίθιο».

«Ως ο πρώτος επενδυτής, η GM θα έχει τα πρώτα δικαιώματα για το λίθιο που παράγεται από το πρώτο στάδιο του έργου Hell's Kitchen, συμπεριλαμβανομένης μιας επιλογής για πολυετή σχέση», πρόσθεσε αργότερα η αυτοκινητοβιομηχανία.

Οι παραπάνω εξελίξεις βρίσκονται σε διάφορα στάδια προόδου, αλλά εάν είναι σε θέση να παράγουν σε κλίμακα, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μια θαλάσσια αλλαγή στον τρόπο συλλογής του λιθίου.

Σύμφωνα με το NREL, η πλειονότητα του λιθίου προέρχεται από «υπαίθρια ορυχεία ή αλμυρό νερό που περιέχει λίθιο κάτω από αλυκές».

Περιγράφει το τελευταίο ότι περιλαμβάνει αλμυρό νερό που περιέχει λίθιο που «αντλείται σε μεγάλες λεκάνες όπου εξατμίζεται κάτω από τον ήλιο».

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις τέτοιων διαδικασιών μπορεί να είναι σημαντικές. Το NREL λέει ότι τόσο η εξόρυξη ανοιχτού λάκκου όσο και η μέθοδος των αλυκών «μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφή γης, πιθανή μόλυνση και υψηλή κατανάλωση νερού, ιδίως σε περιοχές που ήδη υποφέρουν από ξηρασία και ερημοποίηση». Προσθέτει ότι καταλαμβάνουν επίσης σημαντικό χώρο.

Το DLE, αντίθετα, επιτρέπει μια «πιο βιώσιμη παροχή λιθίου, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης της γεωθερμικής ενέργειας ως ανανεώσιμης πηγής ενέργειας για την παραγωγή».

Η Poliscanova της Transport & Environment συνέχισε τονίζοντας τη σημασία του γεωθερμικού λιθίου που συμπληρώνει τις προσπάθειες για την ανακύκλωση και τις ιδέες για μια κυκλική οικονομία. Η ανακύκλωση, είπε αργότερα, θα πρέπει να είναι η «νούμερο ένα προτεραιότητα».

Η ανακύκλωση φαίνεται όντως ότι θα διαδραματίσει βασικό ρόλο στο μέλλον, ειδικά στον τομέα των EV. Η Tesla του Έλον Μασκ, για παράδειγμα, λέει ότι όλες οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που έχουν απορριφθεί ανακυκλώνονται.

Και τον Νοέμβριο, η σουηδική εταιρεία μπαταριών Northvolt είπε ότι παρήγαγε την πρώτη της μπαταρία με αυτό που περιέγραψε ως «100% ανακυκλωμένο νικέλιο, μαγγάνιο και κοβάλτιο».

Πίσω στην Κορνουάλη, το έργο GeoCubed συνεχίζεται. Νωρίτερα αυτό το μήνα, είπε ότι είχε επιλέξει μια εταιρεία που ονομάζεται Ross-shire Engineering για να παρέχει στο πιλοτικό εργοστάσιό της υποστήριξη σχετικά με τη μηχανική, τις προμήθειες, την κατασκευή και τη θέση σε λειτουργία ή το EPCC.

Στη δήλωσή του αναφέρεται επίσης μια δοκιμή ηλεκτρικής υποβρύχιας αντλίας που πραγματοποιήθηκε από την GEL τον Αύγουστο του 2021, η οποία κατέληξε στη συλλογή «ένα μαζικό δείγμα γεωθερμικού νερού».

Η GeoCubed είπε ότι τα επίπεδα των συγκεντρώσεων λιθίου στο δείγμα ήταν «ενθαρρυντικά» και πρόσθεσε ότι «άλλα βασικά υποπροϊόντα όπως το καίσιο, το ρουβίδιο και το κάλιο αποδείχθηκε ότι βρίσκονται σε αυξημένα επίπεδα».

Εάν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, η πιλοτική εγκατάσταση θα τεθεί σε λειτουργία μέχρι τα τέλη Μαρτίου του τρέχοντος έτους.