لطالما كانت الطاقة الحرارية الجوفية العضو المنسي في عائلة الطاقة النظيفة ، وطغت عليها رخيصة نسبيًا شمسي وطاقة الرياح ، على الرغم من إمكاناتها المثبتة. لكن هذا قد يتغير قريبًا ، لسبب غير متوقع.
تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية على وشك إطلاق كميات هائلة من الليثيوم من المحاليل الملحية الساخنة التي تحدث بشكل طبيعي تحت أماكن مثل كاليفورنيا. بحر سالتون، على بعد ساعتين بالسيارة من سان دييغو.
الليثيوم ضروري ل بطاريات الليثيوم أيون، أي قوة السيارات الكهربائية وتخزين الطاقة. يتزايد الطلب على هذه البطاريات بسرعة ، ولكن تعتمد الولايات المتحدة حاليًا بشكل كبير على واردات الليثيوم تبدأ من بلدان اخرى؛ يأتي معظم إمدادات الليثيوم في البلاد من الأرجنتين وتشيلي وروسيا والصين. يمكن أن يكون للقدرة على استعادة المعادن الهامة من المحاليل الملحية الحرارية الأرضية في الولايات المتحدة آثار مهمة على أمن الطاقة والمعادن ، وكذلك سلاسل التوريد العالمية ، وتحولات القوى العاملة ، والجغرافيا السياسية.
ك جيولوجي الذي يعمل مع المحاليل الملحية الجوفية و عالم سياسة الطاقة، نعتقد أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تعزز سلسلة توريد المعادن المهمة في البلاد في وقت مخاوف بشأن أمن سلسلة التوريد ترتفع.
ما يكفي من الليثيوم يتجاوز بكثير الطلب الأمريكي اليوم
الطاقة الحرارية الأرضية تستخدم المصانع الحرارة من الأرض لتوليد إمداد مستمر بالبخار لتشغيل التوربينات التي تنتج الكهرباء. تعمل النباتات عن طريق جلب محلول ملحي معقد يقع بعيدًا تحت الأرض ، حيث يمتص الحرارة ويتم إثرائه بالمعادن مثل الليثيوم والمنغنيز والزنك والبوتاسيوم والبورون.
المحاليل الملحية الجوفية السائل المركز المتبقي بعد استخلاص الحرارة والبخار في محطة للطاقة الحرارية الأرضية. في نباتات بحر سالتون ، تحتوي هذه المحاليل الملحية على تركيزات عالية (حوالي 30 بالمائة) من المواد الصلبة الذائبة.
إذا أثبتت مشاريع الاختبار الجارية الآن أنه يمكن استخراج الليثيوم من فئة البطاريات من هذه المحاليل الملحية بتكلفة فعالة ، فإن 11 مصنعًا للطاقة الحرارية الأرضية الموجودة على طول بحر سالتون وحده يمكن أن يكون لديها القدرة على إنتاج ما يكفي من معدن الليثيوم لتوفير حوالي 10 مرات ال الطلب الأمريكي الحالي.
يوجد ثلاثة مشغلين للطاقة الحرارية الأرضية في حقل الطاقة الحرارية الأرضية في سالتون سي في مراحل مختلفة من تصميم وبناء واختبار محطات تجريبية لاستخراج الليثيوم مباشرة من المحاليل الملحية الساخنة.
بكامل طاقتها الإنتاجية ، يمكن أن تنتج 11 محطة طاقة قائمة بالقرب من بحر سالتون ، والتي تولد حاليًا حوالي 432 ميجاوات من الكهرباء ، حوالي 20,000 طن متري من معدن الليثيوم كل سنة. ستكون القيمة السوقية السنوية لهذا المعدن أكثر من 5 مليارات دولار بالأسعار الحالية.
المخاطر الجيوسياسية في سلسلة توريد الليثيوم
سلاسل توريد الليثيوم الحالية مليئة بالشكوك التي تضع الأمن المعدني موضع تساؤل بالنسبة للولايات المتحدة.
حرب روسيا في أوكرانيا والمنافسة مع الصين ، وكذلك العلاقات الوثيقة بين روسيا والصين، يؤكد على الآثار الجيوسياسية لتحول الطاقة النظيفة كثيفة الاستخدام للمعادن.
الصين حاليا هي الرائدة في معالجة الليثيوم وتشتري بنشاط احتياطيات الليثيوم من المنتجين الرئيسيين الآخرين. غالبًا ما يمتلك مشغلو التعدين الحكوميون في الصين مناجمًا في البلدان الأخرى ، التي تنتج معادن حيوية أخرى للطاقة النظيفة مثل الكوبالت والنيكل.
يوجد حاليا منشأة واحدة لإنتاج الليثيوم في الولايات المتحدة. هذا المرفق ، في ولاية نيفادا ، يستخرج سائلًا ملحيًا ويركز الليثيوم به السماح للماء بالتبخر in البرك الضحلة الكبيرة. في المقابل ، فإن عملية استخراج الليثيوم أثناء إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية تعيد الماء والمحلول الملحي إلى الأرض. يمكن أن تؤدي إضافة مصدر محلي آخر للليثيوم إلى تحسين أمن الطاقة والمعادن للولايات المتحدة وحلفائها.
نقص دعم السياسات
تمثل الطاقة الحرارية الجوفية اليوم أقل من 0.5 في المائة من توليد الكهرباء على نطاق المرافق في الولايات المتحدة.
أحد أسباب استمرار ركود تكنولوجيا الطاقة في الولايات المتحدة هو الافتقار إلى دعم سياسي قوي. النتائج الأولية من دراسة بحثية يشير إجراؤها من قبل أحدنا إلى أن جزءًا من المشكلة متجذر في الخلافات بين الشركات القديمة والجديدة للطاقة الحرارية الأرضية نفسها ، بما في ذلك كيف يتحدثون عن فوائد الطاقة الحرارية الأرضية مع صانعي السياسات والمستثمرين ووسائل الإعلام والجمهور.
تتمتع الطاقة الحرارية الأرضية بالقدرة على استكمال الطاقة الشمسية وطاقة الرياح كمصدر أساسي للطاقة—إنه ثابتعلى عكس أشعة الشمس والرياح - ولتوفير أمن الطاقة والمعادن. يمكن أن يوفر أيضًا جسرًا احترافيًا لموظفي النفط والغاز والفحم للانتقال إلى اقتصاد الطاقة النظيفة.
يمكن أن تستفيد الصناعة من سياسات مثل صناديق تخفيف المخاطر لتقليل تكاليف استكشاف الحفر ، ومنح البرامج لإثبات الابتكارات ، عقود طاقة طويلة الأجل ، or الحوافز الضريبية.
إن إضافة إنتاج المعادن المهمة مثل الليثيوم والمنغنيز والزنك من المحاليل الملحية الحرارية الأرضية يمكن أن يوفر لمشغلي الطاقة الكهربائية الحرارية الجوفية ميزة تنافسية جديدة ويساعد على إدراج الطاقة الحرارية الأرضية في أجندة السياسة.
تعزيز الطاقة الحرارية الجوفية في كاليفورنيا
قد تتحرك الاتجاهات في الاتجاه الصحيح لمنتجي الطاقة الحرارية الأرضية.
في فبراير ، تبنت لجنة المرافق العامة بكاليفورنيا ملفًا جديدًا خطة النظام المفضلة التي تشجع الدولة على تطوير 1,160 ميغاواط من الكهرباء الحرارية الجوفية الجديدة. هذا أعلى ملف قرار 2021 لشراء 1,000 ميغاواط من مصادر خالية من الانبعاثات ، ومتجددة ، وتوليد الشركات بعامل قدرة 80 في المائة - والتي لا يمكن تلبيتها إلا من خلال تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية.
كانت قرارات كاليفورنيا تهدف في المقام الأول إلى استكمال الطاقة المتجددة المتقطعة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، والتقاعد من محطة الطاقة النووية ديابلو كانيون. يقترحون أن عصر الطاقة الحرارية الأرضية مثل الطاقة المتجددة المنسية قد ينتهي.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
الصورة الائتمان: WikiImages / 1175 صورة
- كوينسمارت. أفضل بورصة للبيتكوين والعملات المشفرة في أوروبا.
- بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. دخول مجاني.
- كريبتوهوك. الرادار. تجربة مجانية.
- المصدر: https://singularityhub.com/2022/03/23/how-geothermal-plants-could-solve-americas-lithium-supply-crunch-boost-ev-battery-industry/
