Цялата съвременна електроника, а и не само тя, се нуждае от литий
(снимка: CC0 Public Domain)
Клетъчни телефони, компютри, таблети и множество други джаджи, синоним на съвременния живот, а отскоро и електрически автомобили и домашни акумулаторни системи – те всички се нуждаят от литий. Той е от решаващо значение за функционирането им, защото е в основата на батериите за съхранение на енергия. Но геотермалните ресурси на Земята може да се окажат безценен източник на литий.
Геотермалните системи могат да ни дадат възможност да добиваме лития, който ни е нужен за прехода към нисковъглеродна енергетика, казва британската фирма Geothermal Engineering Ltd. Тя се занимава основно с възобновяеми енергийни източници, но експериментира и с добив на литий от… геотермални води.
„Литиевият хидроксид, ключов компонент на литиево-йонните батерии, използвани в електрическите превозни средства, може да бъде произвеждан от естествено срещаща се геотермална вода”, казват инженерите на GEL пред CNBC. Това означава, че добивът би имал нулев нетен въглероден отпечатък.
Този метод се нарича директно извличане на литий – или накратко DLE. Според Националната лаборатория за възобновяема енергия на Министерството на енергетиката на САЩ, технологиите зад DLE „могат да бъдат групирани в три основни категории: адсорбция с помощта на порести материали, които позволяват литиево свързване; йонен обмен и екстракция чрез разтворител”.
Макар да се говори основно за потенциал, това „остава предизвикателна задача”: да се разширят горните методи до състоянието, което се нарича „пълна производствена способност”. „Например, разработването на твърд материал, който се свързва само с литий, е огромно предизвикателство в геотермалната саламура, която съдържа много минерали и метали”, казват от NREL.
„Незаменим” за зелен преход
Сигурността на глобалните вериги за доставки на литий е проблем, особено когато по-голямата част от производството на литий в момента се доминира от малък брой страни – това са основно Чили, Китай, Австралия и Аржентина. На този фон комерсиализирането на по-малко интензивни, локални и лесно достъпни начини за снабдяване с литий може да бъде изключително важно.
Литият е „незаменим” за прехода към зелена икономика, казва Юлия Полисканова, старши директор за електронна мобилност в Transport & Environment, кампанийна група със седалище в Брюксел. По думите ѝ, „в средносрочен и дългосрочен план е ясно, че по-голямата част от добива на литий трябва да идва от кръгови бизнес-модели, най-вече от рециклиране”.
В следващите години ще сме свидетели на „наистина огромен растеж и търсене”. Това ще изисква в краткосрочен до средносрочен план нови техники за извличане.
Според Полисканова, по-голямата част от лития, който ще се използва в света до 2030 г., все още не е извлечен. „Ето тук идва ролята на геотермалния литий”, казва тя, „защото новият литий, от който се нуждаем, трябва да бъде устойчиво добиван и трябва да бъде с най-малко въздействие върху околната среда и нашите общности”.
Как да го извадим?
Райън Лоу, основател и управляващ директор на GEL, очертава възможността, от която бизнесът му се стреми да се възползва. Фирмата работи в Корнуол, Великобритания. Там, под повърхността, има много гранитни скали, които от своя страна имат високо съдържание на литий, обяснява Лоу.
„Комбинацията от гранитната скала, която е богата на литий, и гореща вода – горещата вода може да абсорбира повече литий – означава, че водата, която извеждаме на повърхността, за да задвижваме нашата геотермална електроцентрала, има много високо съдържание на литий”, казва той. „Следващата стъпка е: как да го извадим?” По този проблем фирмата работи с редица партньори.
Смяна на времената
GEL е една от няколкото фирми, които искат да разработят съоръжения, фокусирани върху директното извличане на литий. Наред с GeoCubed, и Cornish Lithium работи по редица проекти. През април 2021 г. регистрираната в Австралия Vulcan Energy Resources заяви, че нейната пилотна инсталация за директно извличане на литий, разположена в германската долина на Горен Рейн, е започнала работа.
В САЩ през ноември компанията Controlled Thermal Resources обяви, че е започнала нейната програма за сондажи в проекта Hell’s Kitchen Lithium and Power в Калифорния. По това време главният изпълнителен директор Род Колуел казва, че компанията „е на път да достави първите 50 MW възобновяема енергия за проекта в края на 2023 г. и приблизително 20 000 тона литиев хидроксид през 2024 г.”
Подобни начинания без съмнение ще привлекат инвестиции от сериозни играчи. Проектът Hell’s Kitchen например е попаднал в полезрението на General Motors. Автомобилният производител заяви, че се е „съгласил да формира стратегическа инвестиция и търговско сътрудничество с Controlled Thermal Resources, за да си осигури местен и евтин литий”.
Горните разработки са в различни етапи на прогрес, но ако се окажат в състояние да произвеждат литий в мащаб, това може да доведе до огромна промяна в начина, по който се събира ценният елемент.
Според NREL, по-голямата част от лития по света сега се добива от „открити мини или солена вода, съдържаща литий, в солници”. Последното включва солена вода със съдържание на литий, която се „изпомпва в големи басейни, където се изпарява под слънцето”.
Но, според агенцията, както откритият добив, така и методът на солниците „могат да доведат до унищожаване на земята, потенциално замърсяване и висока консумация на вода, особено в райони, които и без друго страдат от суша и опустиняване”.
DLE, напротив, позволява „по-устойчиво снабдяване с литий, включително използване на геотермална енергия като възобновяем източник на енергия за производство”.
Полисканова от Transport & Environment, която е и специален съветник на борда на Vulcan Energy, подчертава важността на геотермалния литий като допълващ усилията за рециклиране и идеите за кръгова икономика.
Рециклиране
Полисканова смята, че рециклирането трябва да бъде „приоритет номер едно”. И изглежда, че то наистина ще играе голяма роля, особено в сектора на електромобилите. Tesla на Илон Мъск, например, казва, че всичките ѝ бракувани литиево-йонни батерии се рециклират.
А още през ноември шведската компания за батерии Northvolt заяви, че е произвела първата си батерия с това, което описва като „100% рециклиран никел, манган и кобалт”.