Οι ερευνητές βλέπουν μακροπρόθεσμη προοπτική
Αυτό είναι το αποτέλεσμα πρόσφατων αναλύσεων δεδομένων που έγιναν από ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καρλσρούης (KIT).
Οι επιστήμονες βλέπουν μακροπρόθεσμη προοπτική για την εξόρυξη του συγκεκριμένου μετάλλου σε γεωθερμικές εγκαταστάσεις.
Στο δρόμο προς την κλιματική ουδετερότητα, η Ευρώπη θα χρειαστεί μεγάλες ποσότητες λιθίου για συστήματα αποθήκευσης μπαταριών.
Μέχρι στιγμής το μερίδιό της στον παγκόσμιο όγκο εξαγωγής λιθίου ήταν μόνο 1%. Για το λόγο αυτό, οι ερευνητές του KIT μελετούν τρόπους εξαγωγής του από γεωθερμικές πηγές.
«Θεωρητικά, οι γεωθερμικοί σταθμοί στην κοιλάδα του Άνω Ρήνου και στη λεκάνη της Βόρειας Γερμανίας μπορεί να καλύπτουν μεταξύ 2 και 12% της ετήσιας ζήτησης λιθίου της Γερμανίας», λέει ο Valentin Goldberg από το Ινστιτούτο Εφαρμοσμένων Γεωεπιστημών του KIT (AGW).
Με την ομάδα του, υπολόγισε αυτή τη δυνατότητα με βάση μια εκτενή ανάλυση δεδομένων. Ωστόσο, δεν είναι σαφές για πόσο καιρό θα είναι δυνατή η εξόρυξη. Μια άλλη μελέτη των ερευνητών προσφέρει τώρα μια αισιόδοξη προοπτική. «Σύμφωνα με τα ευρήματά μας, η εξόρυξη λιθίου θα είναι δυνατή για πολλά χρόνια με χαμηλό περιβαλλοντικό κόστος.
Το μοντέλο που αναπτύχθηκε για τη μελέτη μας περιγράφει την εξαγωγή λιθίου στην κοιλάδα του Άνω Ρήνου. Αλλά οι παράμετροι επιλέγονται έτσι ώστε να μπορούν να μεταφερθούν και σε άλλα συστήματα», λέει ο Goldberg.
Μοντελοποίηση Γεωθερμικής Παραγωγής Λιθίου
Η εξόρυξη λιθίου από ιαματικά νερά δεν είναι συμβατικός τύπος εξόρυξης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν μπορούσαν να εφαρμοστούν συμβατικές μέθοδοι για ανάλυση.
«Το λίθιο που είναι διαλυμένο στο νερό υπάρχει σε ένα ευρέως διακλαδισμένο δίκτυο αρμών και κοιλοτήτων στο βράχο. Ωστόσο, μπορεί να είναι προσβάσιμη μόνο σε ορισμένα σημεία μέσω μεμονωμένων πηγαδιών.
Η διάσταση της δεξαμενής εξαρτάται από την ποσότητα νερού που μπορεί να προσεγγιστεί υδραυλικά μέσω φρεατίων», λέει ο Δρ Fabian Nitschke ο οποίος συμμετείχε σε αυτή τη μελέτη.
Υπολογισμός του δυναμικού παραγωγής λιθίου
Για να υπολογίσουν το δυναμικό παραγωγής λιθίου, οι ερευνητές έπρεπε να εξετάσουν το δυνητικό όγκο εξαγωγής νερού, τη συγκέντρωση λιθίου του και την εξαγωγή λιθίου ανά μονάδα χρόνου.
«Χρησιμοποιούμε ένα δυναμικό μοντέλο μεταφοράς προσαρμοσμένο στις υπόγειες συνθήκες στην κοιλάδα του Άνω Ρήνου. Συνδυάζει θερμικές, υδραυλικές και χημικές διεργασίες. Παρόμοια μοντέλα είναι γνωστά από τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, αλλά δεν έχουν ακόμη εφαρμοστεί στο λίθιο», επισημαίνει ο Nitschke.
Όταν χρησιμοποιείται γεωθερμική ενέργεια, το εξαγόμενο νερό αντλείται πίσω στο έδαφος μέσω μιας δεύτερης γεώτρησης. Οι ερευνητές ήθελαν να ανακαλύψουν εάν η συγκέντρωση λιθίου στα βαθιά νερά μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συγκέντρωση λιθίου στην γεώτρηση εξόρυξης μειώνεται κατά 30 έως 50 τοις εκατό στο πρώτο τρίτο της περιόδου έρευνας των 30 ετών, καθώς το βαθύ νερό αραιώνεται από το επιστρεφόμενο νερό. Στη συνέχεια, η συγκέντρωση του λιθίου παραμένει σταθερή.
«Αυτό μπορεί να αποδοθεί στο σύστημα ανοιχτής άρθρωσης που παρέχει συνεχώς φρέσκο βαθύ νερό από άλλες κατευθύνσεις.
Στην πραγματικότητα, η εξαγωγή αυτού του αντισυμβατικού πόρου δείχνει την κλασική κυκλική συμπεριφορά. Οι αποδόσεις εξόρυξης υδρογονανθράκων ή εξόρυξης μεταλλεύματος είναι επίσης υψηλότερες στην αρχή και στη συνέχεια αρχίζουν να μειώνονται σταδιακά», λέει ο Nitschke.
Η μοντελοποίηση υποδηλώνει ότι η συνεχής εξαγωγή λιθίου θα είναι δυνατή για δεκαετίες.
Λογική επένδυση σε ένα βιώσιμο μέλλον
Ο Thomas Kohl από το AGW, Καθηγητής Γεωθερμικής Ενέργειας και Τεχνολογίας Δεξαμενών, ο οποίος διευθύνει τις αντίστοιχες ερευνητικές δραστηριότητες, θεωρεί τα αποτελέσματα της έρευνας ένα άλλο επιχείρημα υπέρ της ευρείας χρήσης της γεωθερμικής ενέργειας.
«Γνωρίζαμε ήδη ότι οι γεωθερμικές πηγές μπορούν να παρέχουν ανανεώσιμη ενέργεια με δυνατότητα βασικού φορτίου για δεκαετίες. Η μελέτη μας αποκαλύπτει τώρα ότι μια μονάδα ηλεκτροπαραγωγής στην κοιλάδα του Άνω Ρήνου θα μπορούσε επιπλέον να καλύψει έως και το 3 τοις εκατό της ετήσιας γερμανικής κατανάλωσης λιθίου».
Η ομάδα του Kohl εργάζεται τώρα για λύσεις για πρακτική εφαρμογή.
Πρόσφατα, δημοσίευσε μια μελέτη στο Desalination σχετικά με την προκαταρκτική επεξεργασία του ιαματικού νερού για την εξόρυξη πόρων. «Το επόμενο βήμα τώρα είναι η μεταφορά αυτής της τεχνολογίας στη βιομηχανική κλίμακα», λέει ο Kohl.
www.worldenergynews.gr
