Fraunhofer IEG: Геотермальная энергия Германии может производить литий, потенциал лития в Северо-Германском бассейне составляет 26,5 млн тонн

Репортаж от Wedoany，Доктор Катарина Альмс (Dr. Katharina Alms) из Фраунгоферовского института IEG (Fraunhofer IEG) предлагает, чтобы геотермальная энергия выполняла двойную роль: обеспечивая чистую тепловую энергию, она также могла бы извлекать стратегическое сырье, такое как литий, из горячей воды глубоких подземных горизонтов. Исследование на примере Северо-Германского бассейна демонстрирует, как можно одновременно разрабатывать эти два ресурса. Для операторов геотермальных установок дополнительный доход от производства лития или меди с использованием существующей инфраструктуры в долгосрочной перспективе станет второй опорой прибыли. В настоящее время в Северо-Германском бассейне эксплуатируются три исследовательские и пять коммерческих станций по использованию гидротермальной энергии из глубоких резервуаров, а более 50 станций находятся на стадии планирования.

Циркулирующие в глубоких подземных слоях Германии соленые термальные воды содержат значительное количество металлического лития. В глубоких песчаниках концентрация лития может достигать 600 миллиграммов на литр. Оцененный общий потенциал Северо-Германского бассейна составляет до 26,5 млн тонн металлического лития (что эквивалентно примерно 141 млн тонн торгуемого карбоната лития). Литий является ключевым сырьем для аккумуляторов и систем накопления энергии, спрос на него активно растет. Внутренняя добыча способствует снижению зависимости от импорта и укреплению безопасности поставок. Энергоснабжающие компании с помощью геотермальной энергии могут стать как производителями тепла, так и поставщиками сырья — лития.

Основной процесс комбинированного использования выглядит следующим образом: горячая вода извлекается с глубины в несколько километров, на поверхности ее тепло передается в сети централизованного теплоснабжения или промышленные процессы, затем вода проходит через специальное оборудование для фильтрации лития и снова закачивается обратно в недра. Исследователи, объединяя геологические данные, лабораторные анализы и технические модели добычи, концентрации и эффективности, предоставляют прогнозы ожидаемого выхода лития для конкретных участков. По приблизительным оценкам, типичная геотермальная установка может производить несколько тонн карбоната лития в год на одну установку.

Комбинированное использование значительно повышает экономическую эффективность геотермальных проектов. Дополнительный доход от лития помогает амортизировать высокие первоначальные инвестиции в бурение, делая проекты более привлекательными для операторов, энергоснабжающих компаний и промышленности. Одновременно формируются новые цепочки создания стоимости на местах, что повышает устойчивость и независимость энергетической системы.

Технология извлечения лития прошла испытания, но все еще находится на стадии перехода к промышленному применению. Первые пилотные проекты в мире продемонстрировали осуществимость, однако крупномасштабные установки все еще строятся. Для достижения экономически жизнеспособного внутреннего производства лития необходимо взаимодействие пяти факторов: достаточное количество растворенного лития в глубоких подземных водах и его долгосрочная доступность; возможность подъема глубоких вод на поверхность с достаточным дебитом; технически эффективное взаимодополнение извлечения тепла и сырья; способность инструментов и материалов выдерживать суровые подземные условия; а также согласованность экологической совместимости, разрешительных процедур и общественного признания. Катарина Альмс подчеркивает, что внутреннее производство лития может быть успешным только при соответствии геологических, технических, эксплуатационных аспектов и уровня принятия. Для энергоснабжающих компаний и промышленности успех заключается не только в самом сырье, но и в понимании всей подземной системы и интеграции установок. Геотермальная энергия может не только обеспечивать теплом, но и в сочетании с извлечением стратегического сырья способна стать ключевым компонентом устойчивого, устойчивого и экономически жизнеспособного энергоснабжения.