Neuer Ansatz verspricht geringere Auswirkungen beim Lithiumabbau – International PV Journal
Forschungsinstitute in Deutschland und Chile untersuchen die Möglichkeit, aus geothermischen Solen Lithium und andere Mineralien sowie Trinkwasser zu gewinnen. Dieses Konzept könnte die Umweltauswirkungen des Bergbaus in Nordchile deutlich reduzieren. Das Projekt hat eine Technologiedemonstration in einem Geothermiekraftwerk in Westdeutschland aufgebaut und arbeitet daran, optimale Standorte in Chile für die weitere Entwicklung zu identifizieren.
Die Verfügbarkeit einiger Materialien und die Umweltauswirkungen ihres Abbaus sind eine große Herausforderung, um die Ziele der Dekarbonisierung und des Einsatzes erneuerbarer Energien in mehreren Regionen zu erreichen und sicherzustellen, dass der Übergang von Energie zu erneuerbaren Energien auf nachhaltige Weise möglich ist.
Lithium, ein wesentliches Material für die Energiespeicherung und viele andere Anwendungen, steht im Mittelpunkt dieser Debatte. Im Norden Chiles, wo ein Großteil des weltweiten Lithiums produziert wird, beginnen bereits Probleme mit dem steigenden Wasserverbrauch in einer der trockensten Regionen der Welt zu entstehen. Sie müssen sich mit diesen Dingen befassen, um sicherzustellen, dass die lokale Bevölkerung dadurch nicht verloren geht.
Ein von der Bundesregierung gefördertes Projekt untersucht einen neuen Ansatz, der die geothermische Stromerzeugung, die Gewinnung von Lithium und anderen Edelmetallen sowie die Gewinnung von sauberem Trinkwasser kombiniert. „Die regelmäßige Nutzung der begrenzten Süßwasserressourcen im Norden Chiles für den Bergbau schürt Konflikte mit der lokalen Bevölkerung“, sagt Thomas Kohl vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – einem der am Projekt beteiligten deutschen Forschungsinstitute. „Mit einem neuartigen Anlagentyp kann sie nicht nur klimafreundlich Strom erzeugen, sondern gleichzeitig auch Trinkwasser und sogar Bodenschätze gewinnen.“
Erzählprozess
Das Konzept beginnt mit der geothermischen Stromerzeugung – Sole wird bei hohen Temperaturen aus dem Boden gepumpt und zur Stromerzeugung genutzt. Anschließend durchläuft die Sole zwei Konzentrationsphasen und hinterlässt Trinkwasser und eine mineralgesättigte Sole. Das Projekt „SoleMine“ führte eine Demonstration des Verfahrens im Geothermiekraftwerk Insheim in Westdeutschland durch, die zeigte, dass der Prozess nur mit überschüssiger Wärme aus dem Kraftwerk durchgeführt werden kann.
Obwohl sie hauptsächlich auf neue Kombinationen bestehender Technologien angewiesen sind, stellen die Wissenschaftler fest, dass der Umgang mit Silikatablagerungen, die Geräte beschädigen können, einige Innovationen erfordert, und sie haben ein neues Verfahren entwickelt, das sie in einem in veröffentlichten Artikel beschreiben Erdtemperatur. „Herkömmliche Silikatentfernungsstrategien würden die Ressourcengewinnung erheblich beeinträchtigen. Ohne Wasseraufbereitung würden die technischen Komponenten der Anlage geschädigt“, erklärt KIT-Wissenschaftler Valentin Goldberg. Noch wichtiger ist, dass es keine negativen Auswirkungen auf die Rohstoffgewinnung hat.“
Inzwischen wird in Chile daran gearbeitet, das wirtschaftliche Potenzial dieses Ansatzes zu untersuchen und Mineralien und Konzentrationen zu identifizieren, die an verschiedenen Orten im ganzen Land verfügbar sein könnten. Die nächsten Schritte des Projekts werden die Entwicklung von Verfahren zur Extraktion von Mineralien aus konzentrierten Solelösungen sein. Dies wäre komplex und erforderte standortspezifische Konzepte in Abhängigkeit von den Inhalten eines bestimmten Fetches, die Gruppe ist jedoch weiterhin davon überzeugt, dass ihr Ansatz das Potenzial hat, die Umweltauswirkungen des Bergbaus erheblich zu reduzieren.
„Im Vergleich zu herkömmlichen Abbaumethoden sind die Rohstoffe bereits im Thermalwasser gelöst und müssen nicht aus Hartgesteinssedimenten gefiltert werden…“ heißt es in einem Artikel in Öl- und Gasmagazin. „… Der Aufwand für Bergbau, Infrastruktur sowie Landnutzung ist im Vergleich zum traditionellen Tagebau stark zurückgegangen. Der Solebergbau hat daher ein großes Potenzial, nachhaltigere und umweltfreundlichere Rohstoffe zu gewinnen.“
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