At CleanTechnica, chúng tôi giới thiệu những công nghệ mới và thường mang tính đột phá có thể đưa thế giới của chúng ta tiến tới mức không phát thải. Nhiều ý tưởng trong bài viết của chúng tôi xuất phát từ những thành phần trong thế giới công nghệ sạch, những người muốn chia sẻ những hiểu biết sâu sắc và đổi mới của họ để cung cấp thông tin cho độc giả của chúng tôi. Vì vậy, khi chúng tôi có cơ hội được xem lại quy trình chiết xuất lithium hydroxit từ Vulcan Energy Zero Carbon thông qua các sản phẩm gần đây của họ. Nghiên cứu tiền khả thi, chúng tôi rất tò mò.

Vào tháng 2020 năm XNUMX, bản mới Quy định về pin do EU ban hành, mà Maroš Šefčovič, Phó Chủ tịch Ủy ban Châu Âu, nhận xét “sẽ có tác động ngay lập tức đến thị trường, vốn cho đến nay chỉ được thúc đẩy bởi giá cả.”

• Tìm nguồn cung ứng có trách nhiệm: Các thủ tục bắt buộc mới để đảm bảo nguồn cung ứng nguyên liệu thô bền vững và có đạo đức như lithium.
• dấu chân CO2: Tất cả pin được bán ở Châu Âu đều phải khai báo lượng khí thải carbon. Điều này sẽ diễn ra theo cách tiếp cận 3 bước: 1: Tuyên bố (2024), 2: Phân loại (2026), 3: Ngưỡng (2027). Pin có lượng khí thải carbon cao nhất sẽ bị cấm ở châu Âu.
• Truy xuất nguồn gốc: Tất cả nguyên liệu thô dùng trong pin phải được mua theo hướng dẫn được OECD công nhận về nguồn cung ứng bền vững. Nhờ công nghệ blockchain, mỗi
  pin sẽ có hộ chiếu kỹ thuật số theo dõi tất cả các thành phần ngược dòng.

Thierry Breton, ủy viên EU, cho biết thêm: “Chúng tôi phụ thuộc 100% vào nhập khẩu lithium. EU, nếu tìm ra cách tiếp cận môi trường phù hợp, sẽ tự cung tự cấp trong một vài năm bằng cách sử dụng các nguồn lực của mình.”

Công ty thăm dò Australia Công ty TNHH Tài nguyên Năng lượng Vulcan hy vọng trở thành một trong những nhà cung cấp hàng đầu loại pin lithium hydroxit, vật liệu trung tâm cho chiến lược điện khí hóa phương tiện của ngành công nghiệp ô tô. Với lượng khí thải CO2 bằng “không”, dự án này là một phần của phong trào mạnh mẽ đánh dấu sự khởi đầu của quá trình khử cacbon trong ngành công nghiệp pin.

Mật độ năng lượng (hoặc năng lượng riêng, năng lượng trên khối lượng) của lithium hydroxit vượt quá mật độ của lithium cacbonat. Dựa theo Nghiên cứu Alster, Sản lượng LiOH từ các mỏ đá cứng sẽ tăng gấp 2025 lần vào năm 80 và sẽ chiếm 2019% sản lượng lithium từ các mỏ đá cứng (35: 20%). Sản lượng LiOH từ nước muối được dự báo sẽ tăng gấp ba, nghĩa là tỷ lệ sản xuất lithium từ nước muối sẽ vẫn ở mức XNUMX%.

Vào tháng 4, Vulcan thông báo rằng nhà máy thí điểm đầu tiên của họ đã đi vào hoạt động, sử dụng nước muối địa nhiệt trực tiếp từ các giếng hiện có để khai thác lithium trực tiếp (DLE) và thử nghiệm hóa học nước muối. Vulcan đang cộng tác với DuPont Water Solutions để thử nghiệm các giải pháp DLE tương tự như các sản phẩm trưởng thành về mặt thương mại đã được sử dụng trong ngành công nghiệp lithium.

Hoạt động khai thác nước muối địa nhiệt giàu lithium ở Thung lũng Upper Rhine ở miền nam nước Đức và nâng cấp lithium thành hydroxit có độ tinh khiết cao (LiOH) sẽ được kết hợp với việc sản xuất năng lượng thủy nhiệt (điện tái tạo) của Vulcan. Dự án Vulcan sử dụng phương pháp chiết lithium trực tiếp để loại bỏ lithium khỏi nước muối sau khi đã chiết xuất năng lượng, sau đó bơm toàn bộ nước và các muối khác trong nước muối trở lại lòng đất. Nó sử dụng ít hoặc không sử dụng nhiên liệu hóa thạch để cung cấp năng lượng cho hoạt động của mình.

Như vậy, Dự án Lithium Zero Carbon của Vulcan là một danh mục các dự án chứ không chỉ là một dự án duy nhất. Nó kết hợp các hoạt động khai thác trong nước muối địa nhiệt giàu lithium, nâng cấp lithium thành hydroxit có độ tinh khiết cao (LiOH) và sản xuất năng lượng thủy địa nhiệt (điện tái tạo). Nước nhiệt được sử dụng làm nguồn năng lượng, do đó, việc chiết xuất lithium có trong nước muối diễn ra mà không gây ô nhiễm môi trường do khí thải, chất thải hoặc chất độc hại.

Các mỏ đá cứng lộ thiên để sản xuất lithium làm sẹo cảnh quan. Sau khi được khai thác, đá phải được rang bằng nhiên liệu hóa thạch để tạo ra lithium hydroxit. Điều này rất tốn nhiều CO2. Ngược lại, năng lượng DLE của Vulcan tập trung vào năng lượng địa nhiệt có thể tái tạo, có trong tự nhiên để cung cấp năng lượng cho quá trình khai thác lithium và tạo ra sản phẩm phụ năng lượng tái tạo. Điều này không sử dụng nhiên liệu hóa thạch, cần rất ít nước và chiếm diện tích đất rất nhỏ.

Thông qua các giếng sâu dưới bề mặt, nước muối nóng giàu lithium từ khu vực dự án được bơm lên bề mặt.

• Nhiệt tái tạo có nguồn gốc từ nước muối địa nhiệt thúc đẩy quá trình khai thác lithium mà không tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch.
• Năng lượng tái tạo dư thừa được sản xuất, khử cacbon cho lưới điện.
• Sản phẩm hydroxit chất lượng pin, cao cấp, độc đáo dành cho xe điện mang lại kết quả không tạo ra lượng khí thải carbon.
• Nước muối đã qua sử dụng sẽ được bơm lại theo một chu trình khép kín.

Quá trình chiết xuất lithium hydroxit trực tiếp sẽ giúp giảm lượng nước sử dụng và giảm thiểu tác động đến môi trường so với các phương pháp bay hơi truyền thống được các nhà sản xuất ở Nam Mỹ sử dụng.

Việc sử dụng năng lượng tái tạo và nhiệt từ nước muối địa nhiệt sẽ khiến các nhà sản xuất như Vulcan nhà cung cấp lượng khí thải CO2 thấp nhất của lithium hydroxit cho xe điện trên thế giới, theo Pell và cộng sự.

• Trong các dự án lithium địa nhiệt như của Vulcan, nguồn khai thác lithium hydroxit trực tiếp được ngâm trong nước muối mà không làm bay hơi nước khỏi nước muối, trong khi một nhà máy năng lượng được sử dụng để trích nhiệt từ nước muối để sản xuất điện.
• Thứ hai, trong các quá trình bay hơi, nước muối đến từ các tầng ngậm nước nông (sâu ~ 10m) và năng lượng được sử dụng để làm bay hơi nước từ nước muối là từ mặt trời. Trong nước muối lithium địa nhiệt, lithium và năng lượng đến từ các tầng ngậm nước sâu (sâu ~ 2 km) được đóng gói trong cùng một loại nước muối.

Pell và các cộng sự lưu ý rằng, trong bối cảnh lithium, sự khác biệt giữa lithium địa nhiệt và hóa chất lithium sản xuất theo quy trình bay hơi là rất rõ ràng do hiệu quả tiêu thụ năng lượng trong các quy trình.

“Loại bỏ nhu cầu làm bay hơi nước khỏi nước muối, các sản phẩm lithium địa nhiệt có thể tiêu thụ năng lượng ít hơn ~100 lần so với các quá trình bay hơi. Trong khi đó, xuất điện lượng CO2 thấp vào lưới điện trong khi các quá trình bay hơi không tạo ra bất kỳ nguồn điện nào dưới dạng sản phẩm phụ. Kết hợp cường độ năng lượng của các nguồn năng lượng khác nhau trên bề mặt Trái đất và sự khác biệt về yêu cầu bốc hơi nước đối với các ao bốc hơi và các dự án DLE, chúng tôi thấy rằng các dự án lithium địa nhiệt có thể yêu cầu dấu chân vật lý ít hơn ~10,000 lần so với các dự án bay hơi để tạo ra cùng một lượng hóa chất liti.”

Biển Salton ở California và Thung lũng Upper Rhine của Pháp và Đức là 2 mỏ muối lithium địa nhiệt nổi tiếng nhất. Dự án lithium địa nhiệt như của Vulcan rất thú vị vì chúng có thể đẩy nhanh quá trình khử cacbon trong giao thông vận tải. Lithium địa nhiệt có thể là một cách để giảm cả lượng khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất xe điện và lượng khí thải liên quan đến việc sạc xe điện.

Đồ họa được cung cấp bởi Vulcan Năng lượng Zero Carbon Lithium.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Tác giả nắm giữ 10 cổ phiếu Vulcan tại thời điểm viết bài này.

Coinsmart. Đặt cạnh Bitcoin-Börse ở Europa
Nguồn: https://cleantechnica.com/2021/05/17/lithium-hydroxide-extraction-a-feasibility-study-from-vulcan-energy/