Екстракция на литиев хидроксид: Проучване за осъществимост от вулканска енергия
Екстракция на литиев хидроксид: Проучване за осъществимост от вулканска енергия
Видео: Екстракция на литиев хидроксид: Проучване за осъществимост от вулканска енергия
Видео: 6 типов литий ионных аккумуляторов.Сравнение характеристик. 2023, Февруари
Anonim

В CleanTechnica ние въвеждаме нови и често новаторски технологии, които могат да придвижат света ни към нулеви емисии. Много от идеите ни за статии възникват от избиратели в света на чистите технологии, които искат да споделят своите идеи и иновации, за да информират читателите ни. И така, когато получихме възможността да прегледаме процеса на екстракция на литиев хидроксид от Vulcan Energy Zero Carbon чрез неотдавнашното им предварително проучване за осъществимост, бяхме заинтригувани.

Изображение
Изображение

През декември 2020 г. новият регламент на ЕС за акумулаторите, който Марош Шефчович, вицепрезидент на Европейската комисия, отбелязва, „ще окаже незабавно въздействие върху пазара, който досега се е определял само от цената“.

Отговорен източник: Нови задължителни процедури за осигуряване на устойчиво и етично снабдяване със суровини като литий.

  • CO2 отпечатък: Всички батерии, продавани в Европа, трябва да декларират своя въглероден отпечатък. Това ще се случи в 3-стъпков подход: 1: Декларация (2024), 2: Класификация (2026), 3: Праг (2027). Батериите с най-висок въглероден отпечатък ще бъдат забранени в Европа.
  • Проследимост: Всички суровини, използвани в батериите, да бъдат доставени в съответствие с признатите от ОИСР насоки за устойчиво снабдяване. Благодарение на блокчейн технологията, всеки

    батерията ще има цифров паспорт, проследяващ всички компоненти нагоре по веригата.

Тиери Бретон, еврокомисар, добавя: „Ние сме 100% зависими от вноса на литий. ЕС, ако намери правилния екологичен подход, ще бъде самодостатъчен след няколко години, използвайки своите ресурси."

Австралийската компания за проучване Vulcan Energy Resources Ltd. се надява да се превърне в един от водещите доставчици на литиев хидроксид за батерии, материал, който е от основно значение за стратегиите за електрификация на автомобилите в автомобилната индустрия. С отпечатък на CO2 от „нула“, проектът е част от силно движение, отбелязващо началото на декарбонизацията на батерийната индустрия.

Енергийната плътност (или специфична енергия, енергия на маса) на литиевия хидроксид надвишава тази на литиевия карбонат. Според Alster Research производството на LiOH от твърди скални находища ще се увеличи десетократно до 2025 г. и ще представлява 80% от производството на литий от твърди скални находища (2019: 35%). Производството на LiOH от саламура се очаква да се утрои, което означава, че делът му в производството на литий от саламура ще остане на 20%.

През април Vulcan обяви, че първата му пилотна инсталация работи, използвайки жив солен солен разтвор от съществуващи кладенци за директна екстракция на литий (DLE) и химически анализ на солен разтвор. Vulcan си сътрудничи с DuPont Water Solutions, за да тества DLE решения, подобни на търговски зрели продукти, които вече се използват в литиевата промишленост.

Екстракция на литиев хидроксид
Екстракция на литиев хидроксид

Операциите на Vulcan за добив в богатата на литий геотермална саламура в горната долина на Рейн в южна Германия и за надграждане на литий до хидроксид с висока чистота (LiOH) ще бъдат комбинирани с производството на хидрогеотермална енергия (възобновяема електроенергия). Проектът Vulcan използва директна екстракция на литий за отстраняване на лития от саламурата след извличане на енергия, след което за изпомпване на цялата вода и други соли в саламурата обратно под земята. Той използва малко или никакво изкопаеми горива за захранване на своите операции.

Като такъв, проектът Vulcan’s Zero Carbon Lithium е портфолио от проекти, а не само един проект. Той съчетава операции по екстракция в богатия на литий геотермален разсол, надграждане на литий до хидроксид с висока чистота (LiOH) и производство на хидрогеотермална енергия (възобновяема електроенергия). Термалната вода се използва като енергиен източник и по този начин извличането на литий, съдържащ се в саламурата, протича без замърсяване на околната среда с емисии, отпадъци или токсични вещества.

Екстракция на литиев хидроксид
Екстракция на литиев хидроксид

Открити мини за твърди скали за литиево белези пейзажа. След като се добие, скалата трябва да се изпече с изкопаеми горива, за да се получи литиев хидроксид. Това е много CO2-интензивно. За разлика от това, фокусът на енергията DLE на Vulcan се опира на естествена, възобновяема геотермална енергия, за да засили процеса на екстракция на литий и да създаде страничен продукт от възобновяема енергия. Това не използва изкопаеми горива, изисква много малко вода и има малък отпечатък на земята.

Чрез кладенци в дълбоката подпочвена повърхност горещият, богат на литий саламура от зоната на проекта се изпомпва на повърхността.

Възобновяемата топлина, получена от геотермална саламура, задвижва процеса на екстракция на литий, без разход на изкопаеми горива.

  • Произвежда се излишък от възобновяема енергия, декарбонизирайки мрежата.
  • Уникален, първокласен, хидроксиден продукт с високо качество на батерията за EV, с нулев въглероден отпечатък.
  • Отработеният саламура се инжектира повторно в цикъл със затворен цикъл.
  • Изображение
    Изображение

    Процесът на директно извличане на литиев хидроксид ще доведе до намалено използване на водата и по-малък общ отпечатък върху околната среда в сравнение с традиционните изпарителни методи, използвани от производителите в Южна Америка.

    Използването на възобновяема енергия и топлина от геотермална саламура би направило производители като Vulcan най-ниският доставчик на литиев хидроксид за електрически превозни средства в света с CO2-отпечатък, според Pell, et al.

    В геотермални литиеви проекти като Vulcan’s директното извличане на литиев хидроксид води до изсолване, без да се изпарява водата от саламурата, докато енергийната централа се използва за извличане на топлината от саламурата за производство на енергия.

    • Второ, в процесите на изпаряване, саламурата идва от плитки водоносни хоризонти (~ 10 метра дълбочина), а енергията, използвана за изпаряване на водата от саламурата, идва от слънцето. В геотермалните литиеви саламури литийът и енергията идват от дълбоки водоносни хоризонти (~ 2 км дълбочина), съпаковани в същия саламура.
    • Екстракция на литиев хидроксид
      Екстракция на литиев хидроксид

      Pell и сътр. Отбелязват, че в контекста на лития разликата между геотермалния литий и литиевите химикали, произведени в процес на изпаряване, е силна поради ефективността на консумацията на енергия в процесите.

      „Преодолявайки необходимостта от изпаряване на водата от саламурата, геотермалните литиеви продукти могат да консумират около 100 пъти по-малко енергия от процесите на изпаряване. Междувременно износът на енергия с ниски въглеродни емисии в мрежата, докато процесите на изпаряване не произвеждат енергия като съпътстващ продукт. Комбинирайки енергийната интензивност на различните енергийни източници на повърхността на Земята и разликите в изискванията за изпаряване на вода за изпарителни басейни и проекти за DLE, ние откриваме, че геотермалните литиеви проекти могат да изискват ~ 10 000x по-малко физически отпечатък от изпарителните проекти, за да се получи същото количество на литиеви химикали."

      Екстракция на литиев хидроксид
      Екстракция на литиев хидроксид

      Морето Салтън в Калифорния и горната долина на Рейн на Франция и Германия са 2-те най-известни геотермални литиеви саламури. Геотермалните литиеви проекти като Vulcan’s са вълнуващи, тъй като могат да ускорят декарбонизацията на транспорта. Геотермалният литий може да бъде начин за намаляване както на вградените емисии от производството на електрически превозни средства, така и на емисиите, свързани с зареждането на електромобили.

      Графика, предоставена от Vulcan Energy Zero Carbon Lithium.

      Отказ от отговорност: Авторът притежава 10 акции от акции на Вулкан към настоящия момент.

Популярни по теми