Калифорнијска литијумска журба за ЕВ батеријама зависи од укроћења токсичног, вулканског расола

Регија Салтон Сеа има једну од највећих свјетских познатих резерви литијума, довољну за напајање батерија за више од 50 милиона електричних возила у року од неколико година. Али прво се мора извући из вруће геотермалне слане воде напуњене токсичним материјалом, што је процес који никада раније није рађен у великим размерама.

Wи поред неасфалтираних, прашњавих, сеоских путева југоисточно од калифорнијског проблематичног Салтон Сија у печеном августовском поподневу од 112 степени Фаренхајта и две ствари се убрзо истичу. Невероватно је да је овај део Голден Стејта који се налази у близини пустиње продуктивна пољопривредна регија препуна пољима луцерке и сена, што је омогућено захваљујући Алл Америцан Цанал-у који доводи воду реке Колорадо. Оштар пејзаж је такође прошаран зарђалим, стемпанк структурама — геотермалним постројењима која испоручују довољно чисте струје за напајање скоро 70,000 домова.

Ове биљке извлаче енергију из кипуће слане воде, упумпане на оштру површину са 8,000 стопа испод земље. Али вулкански гулаш који се диже на пари није добар само за топлоту: сланица из Салтон Сеа је такође један од најбогатијих извора литијума на свету, минерала који је веома тражен јер се користи за прављење батерија за електрична возила. Нови амерички закон о смањењу инфлације, који даје приоритет домаћем извору минерала за ЕВ батерије, у комбинацији са новим правилом Калифорније да прекине продају нових аутомобила на бензин у наредној деценији, само ће појачати ту потражњу. Пошто је сребрно бели метал коштао 70,000 долара по тони, извршни директор Тесле Елон Муск је недавно описао производњу литијума као „лиценцу за штампање новца“.

Три компаније - Берксхире Хатхаваи Енерги, Цонтроллед Тхермал и ЕнергиСоурце Минералс - мисле да знају како да извуку литијум из слане воде од 600 степени. Уклањањем нечистоћа на начин који је далеко еколошки прихватљивији од других начина производње литијума, ове компаније се надају да ће пречистити садржај слане воде у облик литијума који произвођачи батерија могу користити.

„Желео бих још једном да апелујем на предузетнике да уђу у посао прераде литијума. … То је дозвола за штампање новца.”

Две компаније желе да почну комерцијалну производњу у року од две године, а комбинована производња литијума све три би могла да достигне 100,000 метричких тона до око 2027. године, на основу циљева компаније - што је довољно за погон више од 50 милиона електричних аутомобила. То значи слана вода Салтон мора, токсична водена маса која се сматра а хитан случај јавног здравља, потенцијално вреди 6 милијарди долара.

Литијум такође представља велики извор послова и пореза за један од најсиромашнијих делова Калифорније, где је средњи приход домаћинства 40% испод државног просека. У свом узбуђењу због ресурса, држава Калифорнија је већ одредила порез од 400 долара по тони за првих 20,000 тона литијума из Салтон Сеа како би помогла у обнављању дубоко угроженог подручја, где се становници суочавају са високим стопама плућних болести због токсичне прашине ветра подигао се са дна мора које се смањује. За државу, то је добитна предност: пројекат може „обезбедити ресурсе неопходне за убрзање транзиције на чисту енергију, истовремено стварајући нова радна места и економски развој у локалној заједници“, рекли су из канцеларије гувернера Гавина Њусома Форбс путем е-поште.

Али постоји проблем за калифорнијску Литијумску долину: Технологија да се тај драгоцени литијум исиса из кипуће вруће слане воде, која је веома корозивна и пуна токсина попут арсена и олова, није доказана. То чини неке мештане нервозним, који брину да ли ће бити "експериментална зона" за нову индустрију. Стручњаци кажу да би могло проћи много година пре него што регион испуни свој потенцијал као најзеленије место за жетву скупог метала који је кључан за прелазак земље на електрична возила.

Компанија под називом Лилац Солутионс, која је креирала технологију јонске размене за одвајање литијума од разних сланих раствора, одлучила је да избегне рад са прегрејаном отровном сланом водом из Салтон мора јер је тако тешко руковати. Поред проблема који произилазе из управљања течношћу од 600 степени, свако ко покушава да извуче литијум такође мора да се побрине да ови други опасни материјали у саламури не побегну у ваздух који удишемо.

„Постоје изазови у вези са веома високом температуром и материјалима, укључујући токсичне материјале, који су растворени у њој“, каже Дејвид Снидакер, оснивач и извршни директор компаније Лилац, који је навикао да ради са сланицима који немају исте нечистоће или питања топлоте. „Решавање тих изазова је кључно за довођење тих пројеката у производњу.

„Саудијска Арабија од литијума”

Данас, већина литијума долази из Јужне Америке и Аустралије, где се добија плављењем солана или рударењем тврдих стена — процеси који често преоптерећују залихе воде у областима где је тај ресурс ограничен, производе заостале отпатке, штете плодности земљишта и деградирају подземне воде. Али у Салтон Сеа-у, слана отопина богата литијумом се већ испумпава на површину за напајање 11 геотермалних електрана. Нови план је да се крене на још један корак: екстраховати литијум и друге минерале високе вредности пре него што их пошаљете тамо одакле су дошли, хиљадама стопа под земљу.

Заговорници кажу да ће вађење литијума из слане воде бити много зеленије јер је то процедура затворене петље коју покреће геотермална енергија без угљеника која у потпуности избегава конвенционалне технике рударења. Берксхире Хатхаваи Енерги, Цонтроллед Тхермал и ЕнергиСоурце Минералс тестирају сопствене власничке процесе хемијског одвајања, где слану воду пропуштате кроз фазу филтрирања која извлачи литијум, док оставља остатак токсичних хемикалија на месту. У идеалном случају, расол никада није чак ни изложен на отвореном изнад земље.

„Литијуму су јако потребни нови извори и нови процеси како би се индустрија повукла у 21. век.

Када се повећа, Литијумска долина би једног дана могла да снабдева 600,000 метричких тона литијума годишње, према проценама америчке владе.

„Вероватно је међу 10 највећих налазишта литијума на свету“, каже Мајкл Мекибен, геолог са Калифорнијског универзитета у Риверсајду, који већину свог времена проводи проучавајући потенцијал за производњу метала у Солтон Сију. Он процењује да је капацитет литијума у ​​Солтон Сију скоро једнак величини највећих светских налазишта у Боливији и Чилеу заједно, на 32 милиона метричких тона.

То богатство литијума Салтон Сеа је било названа нова златна грозница у недавним вестима. То је „оно што ми називамо Саудијском Арабијом од литијума“, рекао је Њусом на округлом столу са председником Џоом Бајденом почетком ове године.

Да би искористила обећање Салтон Сеа, држава је доделила око 13 милиона долара бесповратних средстава компанији Берксхире Хатхаваи, Цонтроллед Тхермал анд ЕнергиСоурце Минералс за пројекте екстракције прототипа у протеклих пет година.

„Литијуму су јако потребни нови извори и нови процеси да би индустрију увукли у 21. век, а Салтон Сеа је један од оних извора за које се индустрија нада да ће бити успешна“, каже Симон Моорес, извршни директор Бенцхмарк Минерал Интеллигенце, утицајни аналитичар чија је перспектива за глобалне изворе и трендове цена сировина за ЕВ батерије увелико прате инвеститори.

Али упркос ружичастим пројекцијама компанија Цонтроллед Тхермал, ЕнергиСоурце и Берксхире Хатхаваи Енерги да ће производити комбиновано 100,000 тона литијума годишње већ 2027. године, добијање високо рафинисаног литијума из геотермалне слане воде никада није урађено у индустријском обиму.

Ниво производње који заговорници Литијумске долине предлажу „мало је вероватно да је немогућ“ у наредних неколико година јер је процес екстракције тако сложен, каже Мурс. Његова компанија са седиштем у Лондону, која прати метале потребне индустрији батерија, сматра да ће можда требати најмање деценија да достигне обим који они рекламирају и уместо тога процењује да ће литијум из слане воде Салтон Сеа у најбољем случају бити 30,000 метричких тона до 2030.

„Са овим стварима, сматрам да оператери и финансијери имају тенденцију да прецењују краткорочно, али потцењују дугорочно“, каже Моорес.

„Ово још нико није урадио“

Док се возите око Салтон Сеа, можете видети корозивну моћ подземне слане воде. Супервруће ствари, које могу једу кроз челик и цемент, брзо зарђа електране у том подручју, чинећи их старијим и дотрајалијим него што јесу. Индустријске локације, којима је потребно континуирано реновирање и префарбавање како их слана вода троши, назиру се као стемпанк скулптуре из пустињске измаглице.

У прашњавом пољу поред будућег постројења за литијум ЕнергиСоурце-а, мање од једне миље од самог мора, налази се скуп посуда са сувим блатом који изгледају као минијатурни вулкани. Ове гомиле су нуспроизвод подземног система који користи геотермална електрана компаније поред, узрокована подземним нагомилавањем угљен-диоксида који избацује на површину кроз подземне воде и тло.

На овој парцели, ЕнергиСоурце се спрема да у октобру почне изградњу свог погона за прераду литијума, који ће бити први у региону. Када буде завршен 2024. године, требало би да буде у стању да извуче 20,000 метричких тона литијума, извлачећи га из 7,000 галона слане воде која тече из прикључне електране сваког минута.

Операција рафинирања коштаће „стотине милиона долара“, каже извршни директор Ериц Спомер Форбс, без елаборирања појединости. ЕнергиСоурце, који је у мају примио неоткривени износ инвестиције од компаније за нафтна поља Сцхлумбергер и литијум-оријентисаног девелопера ТецхМет, тренутно прикупља средства неопходна за његово довршење, иако је Спомер одбио да каже колико је компанији још потребно.

Он се слаже да је пројекат далеко од једноставног подухвата. „Ово још нико није урадио“, каже он. Али његово самопоуздање произилази из пилот програма који компанија тамо спроводи од 2016. године, финансираног са 2.5 милиона долара гранта Калифорнијске комисије за енергију. Спомер каже да је пилот помогао „да осигурамо да имамо процес који функционише, производи тржишне литијумске производе, посебно литијум хидроксид за батерије, и да је комерцијално одржив.

ЕнергиСоурце извлачи литијум из слане воде користећи власничку технологију коју је развио под називом иЛиАД за коју компанија каже да је најефикаснија у индустрији. За разлику од Берксхире Хатхаваи-а и Цонтроллед Тхермал-а, ЕнергиСоурце такође планира да вади и продаје цинк и манган извучен из слане воде.

„Настојимо да не износимо тврдње осим ако смо веома уверени да можемо да испунимо,“ каже Спомер.

Извршни директор Цонтроллед Тхермал Род Цолвелл је сличан оптимиста. „Опоравак минерала из геотермалне слане воде или чак само саламуре се у Дов Цхемицал-у одвија већ 80 година. Није ништа ново и ново“, каже Колвел, чија компанија са седиштем у округу Империјал у Калифорнији ради свој први тест бунар у прикладно названој Хелл'с Китцхен на врућој, прашњавој југоисточној обали Салтон мора.

„Једини начин на који ћемо оптимизовати је да га покренемо.“

Име потиче из времена када је то подручје заправо било острво у језеру, пре него што се вода повукла и претворила га у полуострво. Двадесетих година прошлог века ексцентричан локални предузетник капетан Чарлс Е. Дејвис водио је кафић и плесну дворану под називом Хелл'с Китцхен на острву Мулетт.

Тренутно нема трага те шарене прошлости и мало што указује на њену велику будућност. Контролисана локација Термала, преко пута трошне старе камене куће, фармских поља и поред канала за наводњавање, састоји се од једне парне куле која је недавно изграђена изнад пробног бунара и неких 10 привремених објеката који подсећају на полуприколице које прерађују слану воду из бунара . Локалитет је изгледао импресивније крајем прошле године када се над њим привремено надвисила масивна, вишеспратна платформа за бушење.

Ако све прође како треба, за око две године на локацији ће се налазити комплекс високе технологије са комбинованим постројењем за геотермалну енергију и литијумским постројењем који ће личити на једну од Мускових Тесла Гигафабрика.

Након што Цонтроллед Тхермал следеће године отвори електрану на локацији, Колвел жели да следећа фаза пројекта буде у могућности да произведе 25,000 метричких тона литијум карбоната, префињеног облика који је потребан произвођачима батерија, а комерцијалне операције почну 2024. Компанија намерава да се стално шири, додајући још геотермалних бушотина да би се на крају произвело до 75,000 тона годишње - подухват који ће коштати "у милијардама", рекао је Колвел, без детаљнијег објашњења.

„Једини начин на који ћемо оптимизовати је да га покренемо“, рекао је он, признајући да можда има застоја. "Само претпоставите да то никада нећете добити на папиру."

Берксхире Хатхаваи Енерги, последњи од три произвођача литијума у ​​Салтон Сију, такође је усред тестирања своје технологије. Недавно је отворио свој први тестни објекат за екстракцију литијума у ​​двоспратној индустријској згради у каки боји поред једне од својих геотермалних постројења. На 10. месту величине будућег комерцијалног објекта, објекат је финансиран са 14.9 милиона долара од Министарства енергетике САД и 6 милиона долара од Калифорнијске комисије за енергију. Компанија тренутно има седам пута већи капацитет за производњу геотермалне енергије у својих 10 електрана у Салтон Сију у односу на једно постројење које користи ЕнергиСоурце и вероватно ће бити највећи произвођач литијума јер ће повећати производњу почевши од 2026.

БХЕ је одбио да учествује у овој причи. Џонатан Вајсгал, потпредседник за односе са владом за енергетску дивизију Беркшира и члан калифорнијске Комисије за литијумску долину, није одговорио на више захтева за коментаре о њеним плановима у Солтон Сију.

Ненамерне последице

Калифорнијска навала литијума је најновији извор узбуђења — и очекивања новца и послова — у сувом, сиромашном делу државе који је разочаран прошлим обећавајућим развојем догађаја.

Салтонско море је највећа копнена водена површина у држави, која се налази око сат времена југоисточно од Палм Спрингса и недалеко од годишњег музичког фестивала у Коачели. То је била приступачна, породична дестинација за одмор од 1920-их до 60-их, позната по тркама брзих чамаца и пуна мотела, ресторана и кампова. На свом врхунцу, „Салтон ривијера“ је чак ремизирала више посетилаца него Национални парк Јосемити, према Сан Диего Унион-Трибуне. Али туристички бизнис је избледео јер је слана вода постала токсична због хемијског отицања локалних фарми. Загађење је такође десетковало популацију рибе, угрожавајући њену улогу као главне успутне станице за птице селице.

Данас су остаци туристичких дана Салтон Сеа углавном градови духова, са изузетком колоније уметника у парку приколица у Бомбај Бичу и Слаб Ситију, кампу у близини геотермалних поља где становници живе ван мреже у приколицама и полуприколицама. -сталне домове, који деле заједнички туш који се напаја из извора. Средњи приход домаћинства у овој области је 46,222 долара, 40% испод државног просека, а стопа сиромаштва је 18%. Токсична прашина из језера је сува плажа кревет је повезан са високом стопом астме, алергија и плућних болести код локалног становништва, посебно оних који живе у близини његовог јужног врха где ће се налазити операције са литијумом.

„Ко ће бити одговоран за плаћање ненамерних последица по јавно здравље за пет, 10, 20 година?

Неки становници се надају да ће литијум значити радна места и инвестиције за област којој су јако потребни, али постоји забринутост да би повећана индустријска активност могла да погорша локалне проблеме са загађењем, посебно ако се токсини у сланици ослобађају током процеса екстракције.

Лилац-ов Снидацкер напомиње да извлачење литијума без испуштања токсина слане воде у ваздух ствара техничке изазове. „Потребан вам је начин да решите те проблеме хазмат и вратите све под земљу“, каже он. "Ако не можете поново убризгати тај материјал, немате пројекат."

„Све што чујемо од компанија је да ће нам бити лако да извадимо литијум“, каже Патриша Леал-Гутијерез са северне обале језера, која ради са локалним организацијама у региону Салтон Си и живела је у долину Еаст Цоацхелла цео њен живот. „За многе чланове заједнице, укључујући мене, знамо да ће бити ненамерних последица.

„Ко ће бити одговоран за плаћање ненамерних последица по јавно здравље за пет, 10, 20 година? рекла је. „Јер када дођемо до те тачке, обично је прекасно за одговор, а терет пада на заједницу. Морамо реаговати рано и изложити начине за решавање будућих ненамерних последица.”

Постоји историја за ту посебну бригу. Симбол, прва компанија која планира да извуче литијум из геотермалне слане воде Салтон Сеа, пропао 2015 — убрзо након што је одбио а Понуда за куповину од 325 милиона долара од Маскове Тесле претходне године.

Леал-Гутиеррезова осећања су одјекнула у недавном мишљење комад у Пустињско сунце новине крајем августа од стране две друге локалне жене забринуте због новине извлачења литијума из геотермалне слане воде.

„Одбијамо да будемо експерименталне зоне за програме климатских промена који имају недоказане користи и непознате утицаје на животну средину, као што је екстракција литијума“, написале су Сесилија Дора Армента, становница Салтон Ситија већ 29 година, и Елизабет Џејм, мајка двоје деце са астма. „Забринути смо да је профит који ће произаћи из развоја литијума важнији за доносиоце одлука од нашег здравља.

Спомер из ЕнергиСоурце-а каже да компанија покушава да задржи локално становништво у току, одржавајући јавне састанке и расправљајући о недавно завршеном извештају о утицају на животну средину који је поднет држави. „Иако се појавило врло мало људи“, рекао је. Од тада је рекао да компанија дистрибуира пакете информација и да је отворена за одржавање више догађаја. „Срећни смо што им можемо показати и рећи им шта радимо.

Литијум „затворене петље“.

Калифорнија није једина држава са богатим литијумским потенцијалом. Суседна Невада има значајне наслаге у близини пролаза Такер. Али добијање из тог извора подразумевало би испирање из глине напуњене материјалом помоћу киселине. Уз потенцијалну штету по животну средину, пројекту се противе локални ПЧланови племена аиуте-Схосхоне, који сматрају да је регион свет, јер је био место масакра.

Чињеница да би литијум Салтон Сеа могао да избегне штетне ефекте рударства и прекомерне употребе воде је кључни разлог зашто Генерал Моторс жели да ради са Цонтроллед Тхермал и уложио је неоткривени износ у компанију.

„Директно вађење литијума” у региону избегава рибњаке које се користе у Јужној Америци и јаловину насталу ископавањем тврдих стена, што га чини „системом затворене петље”, каже Тимоти Грју, који води ГМ-ову стратегију електрификације и инжењеринг батеријских ћелија. „Постављен је да буде много јефтинији ланац снабдевања.“

Ипак, произвођач аутомобила зна да постоје препреке. „Морате проћи кроз реалност производње великог обима“, каже Греве. „Колико заиста кошта капитализација директне екстракције литијума? Шта се дешава када се сланица промени и изађе у другу вулканску слану воду?

На његова питања вероватно неће бити одговорено неколико година јер производња почиње да расте.

То није спречило Цонтроллед Тхермал да пронађе друге купце: Заједно са ГМ-ом, он такође има уговор о продаји литијума Стеллантису за своје ЕВ операције. Колвел такође каже да често путује у Азију да би се састао са корејским и јапанским компанијама за производњу батерија за које се нада да ће на крају лоцирати производњу катода у близини региона Салтон Си. „То само има комерцијални и еколошки смисао“, каже он.

До сада, једина компанија за батерије која каже да планира да се придружи литијумским оператерима је Статеволт, европски стартуп који рекао је у априлу изградиће фабрику од 4 милијарде долара и набавити литијум из Цонтроллед Тхермал-а. Статеволт није одговорио на захтев за детаље о томе када би тај објекат могао да се отвори и колики је део његових средстава обезбеђен.

„Повећавање до демонстрације захтева посао. Онда је за скалирање од демонстрације до рекламе потребно много посла.”

Али за сада, компаније попут Редвоод Материалс, које рециклирају метале из батерија и електронике и спремају се да направе литијумске катоде на новом биљка у Невади за ЕВ батерије, не планирају да набаве литијум из региона Салтон Сеа. Извршни директор ЈБ Страубел, суоснивач Тесле, одбио је да коментарише своја очекивања од литијума из Салтон Сеа.

Вајсгал из Беркшира је такође упозорио како ће се ствари одвијати у Солтон Сију у априлу током јавног форума који је спонзорисао УЦ Риверсиде. Извлачење литијума из геотермалне слане воде је „урађено у лабораторији, али је за скалирање до демонстрације потребан посао. Онда је за скалирање од демонстрације до рекламе потребно много посла.”

„То није алхемија; литијум је тамо“, рекао је Вајзгал. "Али ово морамо да урадимо на прави начин."

ВИШЕ ОД ФОРБА

ВИШЕ ОД ФОРБАНајплаћенији тенисери 2022: Нова генерација преузима Федерера и СеренеBy Бретт Книгхт
ВИШЕ ОД ФОРБАТикТок, болнице и апликације за подучавање: многи пипци кинеског технолошког дива БитеДанцеBy Александра С. Левин
ВИШЕ ОД ФОРБАНови стартап за некретнине суоснивача ВеВорка Адама Неуманна звучи ужасно много као онај у који је уложио пре две годинеBy Иаин Мартин
ВИШЕ ОД ФОРБАВише од половине свих Битцоин трговина је лажноBy Јавиер Паз