Geothermische energie is al lang het vergeten lid van de schone energiefamilie, overschaduwd door relatief goedkoop zonne- en windenergie, ondanks het bewezen potentieel. Maar dat kan snel veranderen, om een onverwachte reden.
Geothermische technologieën staan op het punt om enorme hoeveelheden lithium te ontsluiten uit natuurlijk voorkomende hete pekels onder plaatsen zoals Californië Salton Sea, op twee uur rijden van San Diego.
Lithium is essentieel voor lithium-ion batterijen, welke macht? elektrische voertuigen en energieopslag. De vraag naar deze batterijen stijgt snel, maar de De VS zijn momenteel sterk afhankelijk van de invoer van lithium oppompen van andere landen; het grootste deel van de lithiumvoorraad van het land komt uit Argentinië, Chili, Rusland en China. Het vermogen om kritieke mineralen uit geothermische pekel in de VS te winnen, kan belangrijke implicaties hebben voor de veiligheid van energie en mineralen, evenals voor wereldwijde toeleveringsketens, personeelsovergangen en geopolitiek.
Als geoloog die werkt met geothermische pekel en an energiebeleid geleerde, zijn we van mening dat deze technologie de kritieke toeleveringsketen van mineralen in het land kan versterken in een tijd waarin: bezorgdheid over de veiligheid van de toeleveringsketen zijn rijzende.
Genoeg lithium om de huidige Amerikaanse vraag ver te overtreffen
Geothermische energie planten gebruiken warmte van de aarde om een constante toevoer van stoom te genereren om turbines te laten draaien die elektriciteit produceren. De fabrieken werken door een complexe zoutoplossing naar boven te halen die ver onder de grond ligt, waar het warmte absorbeert en verrijkt is met mineralen zoals lithium, mangaan, zink, kalium en boor.
Geothermische pekels zijn de geconcentreerde vloeistof die overblijft nadat warmte en stoom worden gewonnen bij een geothermische centrale. In de Salton Sea-fabrieken bevatten deze pekels hoge concentraties (ongeveer 30 procent) opgeloste vaste stoffen.
Als testprojecten die nu aan de gang zijn bewijzen dat lithium van batterijkwaliteit op een kosteneffectieve manier uit deze pekel kan worden gewonnen, zouden 11 bestaande geothermische centrales langs de Salton Sea alleen al het potentieel kunnen hebben om genoeg lithiummetaal te produceren om ongeveer 10 keer de huidige vraag in de VS.
Drie geothermische operators in het geothermische veld Salton Sea bevinden zich in verschillende stadia van het ontwerpen, bouwen en testen van proefinstallaties voor directe lithiumextractie uit de hete pekel.
Bij volledige productiecapaciteit kunnen de 11 bestaande elektriciteitscentrales nabij de Salton Sea, die momenteel ongeveer 432 megawatt aan elektriciteit opwekken, ook ongeveer 20,000 ton lithiummetaal per jaar. De jaarlijkse marktwaarde van dit metaal zou tegen de huidige prijzen meer dan $ 5 miljard bedragen.
Geopolitieke risico's in de lithiumtoeleveringsketen
Bestaande lithiumtoeleveringsketens zitten vol met onzekerheden die de veiligheid van mineralen in het geding brengen voor de VS.
Russische oorlog in Oekraïne en concurrentie met China, evenals nauwe banden tussen Rusland en China, onderstrepen de geopolitieke implicaties van de mineraalintensieve transformatie van schone energie.
China is momenteel de leider in lithiumverwerking en koopt actief lithiumreserves van andere grote producenten. Chinese staatsmijnbouwbedrijven bezitten vaak mijnen in andere landen, die andere essentiële mineralen voor schone energie produceren, zoals kobalt en nikkel.
Er is momenteel één lithiumproductiefaciliteit in de VS. Die faciliteit, in Nevada, extraheert zoute vloeistof en concentreert het lithium door het water laten verdampen in grote, ondiepe vijvers. Het proces om lithium te extraheren en tegelijkertijd geothermische energie te produceren, brengt het water en de pekel terug naar de aarde. Het toevoegen van een andere binnenlandse lithiumbron zou de energie- en mineraalzekerheid voor de VS en zijn bondgenoten kunnen verbeteren.
Een gebrek aan beleidsondersteuning
Geothermische energie vertegenwoordigt vandaag: minder dan 0.5 procent van de elektriciteitsproductie op nutsschaal in de VS.
Een van de redenen waarom het een stagnerende energietechnologie in de VS blijft, is het gebrek aan krachtige beleidsondersteuning. Voorlopige bevindingen van een onderzoekstudie uitgevoerd door een van ons geven aan dat een deel van het probleem geworteld is in meningsverschillen tussen oudere en nieuwere geothermische bedrijven zelf, inclusief hoe ze praten over de voordelen van geothermie met beleidsmakers, investeerders, de media en het publiek.
Geothermische energie kan zonne- en windenergie aanvullen als basislaststroombron—het is constant, in tegenstelling tot zonneschijn en wind - en om energie en minerale veiligheid te bieden. Het kan ook een professionele brug zijn voor werknemers in de olie-, gas- en kolenindustrie om over te stappen naar de schone energie-economie.
De industrie zou kunnen profiteren van beleid zoals: risicobeperkende fondsen om de kosten van boorexploratie te verlagen, programma's toe te kennen om innovaties te demonstreren, langlopende energiecontracten, or belastingvoordelen.
Door de productie van kritische metalen zoals lithium, mangaan en zink uit geothermische pekel toe te voegen, kunnen operators van geothermische elektriciteitscentrales een nieuw concurrentievoordeel krijgen en geothermie op de beleidsagenda krijgen.
Geothermische energie krijgt een boost in Californië
Voor producenten van geothermie gaan de trends wellicht de goede kant op.
In februari heeft de California Public Utilities Commission een nieuwe Voorkeurssysteemplan dat de staat aanmoedigt om 1,160 megawatt te ontwikkelen van nieuwe aardwarmte. Dat is op de top van een 2021 besluit om 1,000 megawatt aan te schaffen van emissievrije, hernieuwbare, bedrijf genererende bronnen met een capaciteitsfactor van 80 procent - waaraan alleen kan worden voldaan door geothermische technologieën.
De beslissingen in Californië waren in de eerste plaats bedoeld als aanvulling op intermitterende hernieuwbare energie, zoals zon en wind, en de pensionering van de kerncentrale van Diablo Canyon. Ze suggereren dat het tijdperk van geothermische energie als de vergeten hernieuwbare energie kan eindigen.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Krediet van het beeld: WikiImages / 1175 afbeeldingen
- Coinsmart. Europa's beste Bitcoin- en crypto-uitwisseling.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. GRATIS TOEGANG.
- CryptoHawk. Altcoin-radar. Gratis proefversie.
- Bron: https://singularityhub.com/2022/03/23/how-geothermal-plants-could-solve-americas-lithium-supply-crunch-boost-ev-battery-industry/
