Geotermisk energi har länge varit den bortglömda medlemmen av ren energifamiljen, i skuggan av relativt billig sol- och vindkraft, trots sin bevisade potential. Men det kan snart ändras, av en oväntad anledning.
Geotermisk teknik är på väg att låsa upp stora mängder litium från naturligt förekommande heta saltlösningar under platser som Kaliforniens Salton Sea, två timmars bilresa från San Diego.
Litium är viktigt för litiumjonbatterier, vilken makt elfordon och energilagring. Efterfrågan på dessa batterier ökar snabbt, men USA är för närvarande starkt beroende av litiumimport från andra länder; det mesta av landets litiumförsörjning kommer från Argentina, Chile, Ryssland och Kina. Möjligheten att återvinna kritiska mineraler från geotermiska saltlösningar i USA kan få viktiga konsekvenser för energi- och mineralsäkerhet, såväl som globala leveranskedjor, arbetskraftsövergångar och geopolitik.
Som en geolog som arbetar med geotermiska köldbärare och en energipolitisk forskare, tror vi att denna teknik kan stärka landets kritiska mineralförsörjningskedja vid en tidpunkt då oro över leveranskedjans säkerhet stiger.
Tillräckligt med litium för att vida överträffa dagens amerikanska efterfrågan
Geotermisk kraft växter använder värme från jorden för att generera en konstant tillförsel av ånga för att driva turbiner som producerar elektricitet. Anläggningarna fungerar genom att ta upp en komplex saltlösning som ligger långt under jorden, där den absorberar värme och är berikad med mineraler som litium, mangan, zink, kalium och bor.
Geotermiska saltlösningar är den koncentrerade vätskan som blir över efter att värme och ånga utvinns vid en geotermisk anläggning. I Salton Sea-anläggningarna innehåller dessa saltlösningar höga koncentrationer (cirka 30 procent) av lösta fasta ämnen.
Om testprojekt som nu pågår visar att litium av batterikvalitet kan utvinnas ur dessa saltlösningar på ett kostnadseffektivt sätt, kan 11 befintliga geotermiska anläggningar enbart längs Saltonhavet ha potential att producera tillräckligt med litiummetall för att ge ca. 10 gånger d nuvarande amerikanska efterfrågan.
Tre geotermiska operatörer vid Salton Sea geotermiska fält är i olika stadier av att designa, konstruera och testa pilotanläggningar för direkt litiumextraktion från de heta saltlösningarna.
Vid full produktionskapacitet skulle de 11 befintliga kraftverken nära Saltonhavet, som för närvarande genererar cirka 432 megawatt el, också kunna producera ca. 20,000 XNUMX ton litiummetall per år. Det årliga marknadsvärdet för denna metall skulle vara över 5 miljarder dollar till nuvarande priser.
Geopolitiska risker i litiumförsörjningskedjan
Befintliga litiumförsörjningskedjor är fulla av osäkerheter som ifrågasätter mineralsäkerheten för USA.
Rysslands krig i Ukraina och konkurrens med Kina, samt nära band mellan Ryssland och Kina, understryker de geopolitiska konsekvenserna av den mineralintensiva omvandlingen av ren energi.
Kina är för närvarande ledande inom litiumbearbetning och skaffar aktivt litiumreserver från andra stora producenter. Kinesiska statliga gruvoperatörer äger ofta gruvor i andra länder, som producerar andra viktiga rena energimineraler som kobolt och nickel.
Det finns för tillfället en litiumproduktionsanläggning i USA. Den anläggningen, i Nevada, extraherar saltlösning och koncentrerar litiumet genom låta vattnet avdunsta in stora grunda dammar. Däremot återför processen för att utvinna litium samtidigt som man producerar geotermisk energi vattnet och saltlösningarna till jorden. Att lägga till ytterligare en inhemsk källa till litium kan förbättra energi- och mineralsäkerheten för USA och dess allierade.
Brist på policystöd
Geotermisk kraft idag representerar mindre än 0.5 procent av elproduktionen i allmännyttiga skala i USA.
En anledning till att det förblir en stillastående energiteknik i USA är bristen på starkt politiskt stöd. Preliminära fynd från en forskningsstudie som genomförs av en av oss tyder på att en del av problemet bottnar i oenighet mellan äldre och nyare geotermiska företag själva, inklusive hur de pratar om geotermisk energis fördelar med beslutsfattare, investerare, media och allmänheten.
Geotermisk kraft har förmågan att komplettera sol- och vindenergi som en baslastkraftkälla—den är konstant, till skillnad från solsken och vind – och för att ge energi och mineralsäkerhet. Det skulle också kunna erbjuda en professionell bro för anställda inom olja, gas och kol att övergå till en ekonomi med ren energi.
Branschen skulle kunna dra nytta av politik som riskreducerande fonder att minska kostnader för borrning, bevilja program för att demonstrera innovationer, långsiktiga elkontrakt, or skatteincitament.
Att lägga till produktionen av kritiska metaller som litium, mangan och zink från geotermiska saltlösningar kan ge geotermiska elkraftoperatörer en ny konkurrensfördel och hjälpa till att få geotermisk energi på den politiska agendan.
Geotermisk energi får ett uppsving i Kalifornien
Trender kan gå i rätt riktning för producenter av geotermisk energi.
I februari antog California Public Utilities Commission en ny Föredragen systemplan som uppmuntrar staten att utveckla 1,160 XNUMX megawatt av ny geotermisk el. Det är ovanpå en 2021 beslut om att köpa 1,000 XNUMX megawatt från nollutsläpp, förnybara, fast genererande resurser med en kapacitetsfaktor på 80 procent – som bara kan mötas av geotermisk teknik.
Besluten i Kalifornien var främst menade att komplettera intermittent förnybar energi, som sol och vind, och pensioneringen av kärnkraftverket Diablo Canyon. De antyder att eran av geotermisk energi som den bortglömda förnybara energin kan vara över.
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Image Credit: WikiImages / 1175 bilder
- Myntsmart. Europas bästa bitcoin- och kryptobörs.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. FRI TILLGÅNG.
- CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis provperiod.
- Källa: https://singularityhub.com/2022/03/23/how-geothermal-plants-could-solve-americas-lithium-supply-crunch-boost-ev-battery-industry/
