venerdì, Settembre 30, 2022
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Innovazione tecnologica dell’acqua e futuro delle rinnovabili

In misura significativa, il futuro delle energie rinnovabili è legato al litio e la corsa è aperta per assicurarsi risorse abbondanti e affidabili di questo metallo.

Un futuro a basse emissioni di carbonio richiede batterie ricaricabili agli ioni di litio per i veicoli elettrici e lo stoccaggio di energia da fonti rinnovabili, come l’energia solare ed eolica. In effetti, il mercato delle batterie agli ioni di litio dovrebbe crescere da 30 miliardi di dollari nel 2017 a 100 miliardi di dollari nel 2025.

Una fonte emergente di litio di alto valore è nella salamoia geotermica, “una soluzione salina calda e concentrata arricchita con minerali, come litio, boro e potassio”. Nonostante le concentrazioni relativamente basse che si possono incontrare (poche centinaia di parti per milione) presenti in queste salamoie, il volume molto elevato di salamoia trattata in una centrale geotermica (centinaia di metri cubi all’ora) rende la salamoia una preziosa risorsa potenziale. Tuttavia, l’attuale approccio all’estrazione del litio dalla salamoia prevede bacini di evaporazione, che sono complessi e inefficienti. Di conseguenza, solo il 30 percento circa del litio nella salamoia originale raggiunge il mercato.

L’opportunità di aumentare la produzione di litio dalle salamoie geotermiche è stata delineata in un rapporto del 2020 preparato dalla California Energy Commission. L’analisi ha delineato l’opportunità di estrarre il litio dalle salamoie geotermiche in California e ha discusso il vantaggio atteso del miglioramento dell’economia della produzione di energia geotermica generando entrate dalla produzione e vendita di carbonato di litio.

La crescente domanda di litio ha anche creato un’opportunità per lo sviluppo di tecnologie di trattamento innovative per estrarre il litio dalle salamoie.

Ad esempio, l’autore principale del rapporto della California Energy Commission, l’istituto di ricerca SRI International, ha dimostrato un nuovo processo per l’estrazione del litio dalle salamoie geotermiche basato su “nuovi assorbenti selettivi ad alta capacità (materiale utilizzato per assorbire o adsorbire liquidi o gas) e un nuovo processo di rigenerazione del sorbente.”

La domanda di litio ispirerà sicuramente iniziative, attirerà investitori e alimenterà l’innovazione in altre nuove aree geografiche mentre i paesi si affrettano a diventare indipendenti dal litio.

Rispetto ai metodi tradizionali di recupero del litio dalle salamoie, “si prevede che i processi di rigenerazione e assorbenti di SRI International riducano i costi di produzione del litio consentendo la separazione in linea con una maggiore efficienza di recupero e utilizzando volumi minori di assorbente, riducendo al minimo i tempi di elaborazione. Il team del progetto ha dimostrato l’estrazione di litio con un’efficienza fino al 90 percento e non ha rilevato alcuna perdita significativa di capacità dopo ripetuti cicli di adsorbimento-desorbimento del litio”.

Altri esempi di tecnologie di trattamento innovative provengono da aziende tra cui Evove, con sede nel Regno Unito, ed EnergyX | Energy Exploration Technologies, con sede negli Stati Uniti I progressi nella tecnologia delle membrane sono stati una delle principali aree di interesse nel settore idrico, spinti dalla necessità di trasformare l’acqua salmastra o salina in acqua dolce per il consumo.

Evolve è un esempio di come le tecnologie idriche innovative vengono applicate all’estrazione del litio dalle salamoie. Sulla base delle informazioni aziendali, Evolve ha ottenuto un recupero superiore al 90 percento di litio per batterie (con una purezza superiore al 99,5 percento) con salamoie geotermiche nei suoi laboratori. L’azienda sta avviando progetti pilota che porteranno alla raccolta commerciale su vasta scala nel 2023.

Altrove, EnergyX | Energy Exploration, utilizza una membrana polimerica sviluppata dal professore di ingegneria chimica Benny Freeman dell’Università del Texas ad Austin. Secondo l’azienda, EnergyX | Energy Exploration intende filtrare il litio direttamente dalla salamoia. Freeman ha detto all’Economist che l’impianto pilota dell’azienda, che sarà in grado di adattarsi a un container standard, dovrebbe essere in grado di gestire milioni di litri di salamoia al giorno. Una volta perfezionato il processo, l’azienda ritiene di poter estrarre almeno il 90 percento del litio all’interno di una salamoia.

La corsa per nuove fonti di litio e nuove tecnologie per estrarre il litio dalle salamoie (come parte della produzione di energia geotermica o altre fonti) ha lanciato una “corsa all’oro” nelle regioni con accesso alle risorse geotermiche.

Negli Stati Uniti, gli investitori e le aziende si sono concentrati sulle opportunità all’interno del Salton Sea in California. Tre società, Controlled Thermal Resources, EnergySource e Berkshire Hathaway Renewables, stanno testando o aumentando le tecnologie pilota lì e stanno cercando miliardi di dollari in finanziamenti privati ​​e pubblici per la costruzione di una mezza dozzina di strutture nel prossimo decennio.

Il governatore della California Gavin Newsom ha definito il Salton Sea “l’Arabia Saudita del litio”. Il mare è probabilmente uno dei più grandi giacimenti di litio del mondo, ma ci vorranno almeno due anni prima che vengano raggiunti importanti volumi di produzione.

L’attività è anche incentrata sulla derivazione del litio dalle acque geotermiche che si trovano in Cornovaglia, nel Regno Unito, dove aziende come la società mineraria Cornish Lithium hanno stabilito operazioni.

La domanda di litio ispirerà sicuramente iniziative, attirerà investitori e alimenterà l’innovazione in altre nuove aree geografiche mentre i paesi si affrettano a diventare indipendenti dal litio.

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