Hvordan geotermiske anlegg kunne låse opp enorme forsyninger av litium i det amerikanske vesten

Geotermisk energi har lenge vært det glemte medlemmet av ren energifamilien, overskygget av relativt billig solenergi og vindkraft, til tross for sitt påviste potensial. Men det kan snart endre seg, av en uventet grunn.

Geotermisk teknologi er på nippet til å låse opp enorme mengder litium fra naturlig forekommende varme saltvann under steder som Californias Salton Sea, en to timers kjøretur fra San Diego.

Litium er essensielt for litium-ion-batterier, hvilken kraft elektriske biler og energilagring. Etterspørselen etter disse batteriene er raskt økende, men USA er for tiden sterkt avhengig av litiumimport fra andre land; det meste av landets litiumforsyning kommer fra Argentina, Chile, Russland og Kina. Evnen til å utvinne kritiske mineraler fra geotermisk saltlake i USA kan ha viktige implikasjoner for energi- og mineralsikkerhet, så vel som globale forsyningskjeder, arbeidsstyrkeoverganger og geopolitikk.

Som en geolog som jobber med geotermisk saltlake og en energipolitisk forsker, tror vi at denne teknologien kan styrke nasjonens kritiske mineralforsyningskjede på et tidspunkt da bekymringer om forsyningskjedens sikkerhet stiger.

Nok litium til å overgå dagens amerikanske etterspørsel

Geotermisk kraft planter bruker varme fra jorden til å generere en konstant tilførsel av damp for å drive turbiner som produserer elektrisitet. Plantene opererer ved å bringe opp en kompleks saltløsning som ligger langt under jorden, hvor den absorberer varme og er beriket med mineraler som litium, mangan, sink, kalium og bor.

Geotermisk saltlake er den konsentrerte væsken til overs etter at varme og damp utvinnes ved et geotermisk anlegg. I Salton Sea-anleggene inneholder disse saltlakene høye konsentrasjoner (omtrent 30 prosent) av oppløste faste stoffer.

Hvis testprosjekter som nå pågår viser at litium av batterikvalitet kan utvinnes kostnadseffektivt fra disse saltlakene, kan 11 eksisterende geotermiske anlegg langs Saltonhavet alene ha potensial til å produsere nok litiummetall til å gi ca. 10 ganger de nåværende amerikansk etterspørsel.

Tre geotermiske operatører ved det geotermiske feltet i Salton Sea er i ulike stadier med å designe, bygge og teste pilotanlegg for direkte utvinning av litium fra de varme saltlakene.

Ved full produksjonskapasitet vil de 11 eksisterende kraftverkene nær Saltonhavet, som i dag genererer rundt 432 megawatt elektrisitet, også kunne produsere ca. 20,000 XNUMX tonn litiummetall per år. Den årlige markedsverdien av dette metallet vil være over 5 milliarder dollar i dagens priser.

Geopolitiske risikoer i litiumforsyningskjeden

Eksisterende litiumforsyningskjeder er fulle av usikkerhet som setter mineralsikkerhet i tvil for USA.

Russlands krig i Ukraina og konkurranse med Kina, samt nære bånd mellom Russland og Kina, understreker de geopolitiske implikasjonene av den mineralintensive transformasjonen av ren energi.

Kina er for tiden ledende innen litiumbehandling og anskaffer aktivt litiumreserver fra andre store produsenter. Kinesiske statlige gruveoperatører eier ofte gruver i andre land, som produserer andre viktige rene energimineraler som kobolt og nikkel.

Det er for tiden ett produksjonsanlegg for litium i USA. Det anlegget, i Nevada, trekker ut saltvannsvæske og konsentrerer litiumet lar vannet fordampe in store, grunne dammer. I motsetning til dette returnerer prosessen for å utvinne litium mens den produserer geotermisk energi vannet og saltvannet til jorden. Å legge til en annen innenlandsk kilde til litium kan forbedre energi- og mineralsikkerheten for USA og dets allierte.

Mangel på politisk støtte

Geotermisk kraft representerer i dag mindre enn 0.5 prosent av elektrisitetsproduksjonen i bruksskala i USA.

En grunn til at det fortsatt er en stillestående energiteknologi i USA er mangelen på sterk politisk støtte. Foreløpige funn fra en undersøkelse blir utført av en av oss indikerer at deler av problemet er forankret i uenigheter blant eldre og nyere geotermiske selskaper selv, inkludert hvordan de snakker om geotermisk energis fordeler med beslutningstakere, investorer, media og offentligheten.

Geotermisk kraft har evnen til å utfylle sol- og vindenergi som en grunnlastkraftkilde—den er konstant, i motsetning til solskinn og vind - og for å gi energi- og mineralsikkerhet. Det kan også tilby en profesjonell bro for olje-, gass- og kullansatte for overgangen til ren energiøkonomi.

Næringen kan dra nytte av politikk som risikoreduserende midler å redusere kostnadene for boreleting, gi programmer for å demonstrere innovasjoner, langsiktige kraftkontrakter, or skatteinsentiver.

Å legge til produksjon av kritiske metaller som litium, mangan og sink fra geotermiske saltlaker kan gi geotermiske elektriske kraftoperatører et nytt konkurransefortrinn og bidra til å få geotermisk på den politiske agendaen.

Geotermisk energi får et løft i California

Trender kan gå i riktig retning for produsenter av geotermisk energi.

I februar vedtok California Public Utilities Commission en ny Foretrukket systemplan som oppfordrer staten til å bygge ut 1,160 megawatt av ny geotermisk elektrisitet. Det er på toppen av en 2021-beslutning om å anskaffe 1,000 megawatt fra nullutslipp, fornybare, fast genererende ressurser med en kapasitetsfaktor på 80 prosent – ​​som bare kan dekkes av geotermiske teknologier.

California-beslutningene var først og fremst ment å utfylle periodisk fornybar energi, som sol og vind, og pensjoneringen av atomkraftverket Diablo Canyon. De antyder at æraen med geotermisk energi som den glemte fornybare energien kan være over.

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Bilde Credit: WikiImages / 1175 bilder

• Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
• CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
• Kilde: https://singularityhub.com/2022/03/23/how-geothermal-plants-could-solve-americas-lithium-supply-crunch-boost-ev-battery-industry/