Litium fra grunnvann

Slik skal karbonnøytral litium hentes fra grunnvann i Tyskland – og gi mer miljøvennlige elbiler

Litium i grunnvann kan bli det første store litiumprosjektet i Europa.

Det geotermiske krafverket i Insheim kan bli startskuddet for det største litiumprosjektet Europa har sett.
Det geotermiske krafverket i Insheim kan bli startskuddet for det største litiumprosjektet Europa har sett. (Bilde: Klaus Venus/Pfalzwerke)

Litium i grunnvann kan bli det første store litiumprosjektet i Europa.

Tyske aktører har planer om å starte utvinning av litium i Tyskland. Med det kan CO₂-avtrykket fra elbiler produsert i Europa bli lavere.

Det er avisen Welt am Sonntag som melder om den nye utviklingen i planene. Det er flere industriaktører som ser på mulighetene.

Det er salt grunnvann i Øvre Rhindalen sørvest i Tyskland som skal brukes som kilde. Dette vannet inneholder betydelige mengder litiumhydroksid som kan filtreres ut. Innholdet skal være mellom 200 og 400 milligram litium per liter.

Det er på nivå med kilder i Sør-Amerika, og mengdene som kan tas ut fra denne kilden i Tyskland kan dekke store deler av behovet for litium til elbilproduksjon. Dette ifølge en ekspert ved det føderale instituttet for geovitenskap og naturressurser (BGR), skriver avisen.

Området har mye geotermisk energi, som allerede utnyttes til kraftproduksjon i dag. 

Samler opp «gratis» litium

Vulcan Energy skal hente opp litium fra saltlake.
Vulcan Energy skal hente opp litium fra saltlake. Illustrasjon: Vulcan Energy

Man høster geotermisk energi ved å bore brønner, og hente opp grunnvann under stort trykk. Dette brukes igjen til enten å ta ut varme ved hjelp av en varmeutveksler, eller man kan bruke damp direkte, for å drive en turbin.

Deretter sendes vannet ned i grunnen igjen. Om man samtidig kan ta ut nyttige mineraler før man pumper vannet ned i grunnen, har man en «gratis» biinntekt fra kraftproduksjonen.

Et slikt anlegg henter 50 til 80 liter i sekundet, skriver Golem.de. Med et gjennomsnittlig litiuminnhold på 160 milligram kan man i teorien få 30-40 kg litium i timen.

En av fordelene med denne prosessen sammenlignet med litiumproduksjonen fra saltsjøer i Sør-Amerika, som er største litiumkilde i dag, er at det tar mye kortere tid å høste litium. I saltsjøene brukes fordamping, som er væravhengig. Været vil ikke påvirke prosessene i anleggene som er planlagt i Tyskland. Rent praktisk henter man ut litium på timer i stedet for måneder.

Men dette er ikke bare rett frem, så effektive metoder må utvikles.

Tyske aktører har utviklet metoder, og laboratorieforsøk er allerede gjennomført med lovende resultater. Planen er nå å bygge demonstrasjonsanlegg. 

Les også

Karbonnøytral litiumproduksjon

Australske Vulcan Energy Resources og tyske Pfalzwerke er to av selskapene som ønsker å bygge et pilotanlegg sammen. Tanken er at geoenergianleggene både kan produsere kraft, og samtidig filtrere ut litium fra grunnvannet de bruker i produksjonen.

Prosjektet kalles Vulcan Zero Carbon Lithium Project, og de meldte i februar at det er mulig å hente ut litiumhydroksid med netto null karbonutslipp. Testene er utført i Pfalzwerkes eksisterende anlegg i Insheim. Saltlaken Vulcan bruker i sine tester kommer derfra. Målet er at Vulcan skal bygge ti anlegg for geotermisk energi og litiumproduksjon de kommende årene.

Om den neste testen er vellykket, kan de allerede neste år bygge et større pilotanlegg, og tidligst i 2022 kan de produsere 2000 tonn litiumhydroksid årlig, forteller Vulcan Energy-leder Horst Kreuter til Welt am Sonntag.

Om prosjektet blir vellykket, ligger det an til å bli Europas største litiumprosjekt, og den første kilden som blir brukt til produksjon av elbilbatterier.

Mineralrikt

Grunnvannet i området kommer fra områder hvor bergartene består av kalsitt (CaCO3), dolomitt (CaMg (CO₃)2), svovelkis (FeS2), og inneholder dermed disse mineralene. I tillegg såkalt rotliegend-sandstein med større konsentrasjoner strontium og litium.

Lokalt kan mineralkonsentrasjonene i grunnvannet komme opp rundt 100 gram per liter. Det vil la seg gjøre å ta ut de nyttige mineralene, men til syvende og sist er det et spørsmål om det er mulig å få lønnsomhet i slike prosjekter. Det er et stykke fra lovende resultater i laboratoriet til en overskuddsgeskjeft. 

De tyske prosjektene er ikke unike. Lignende planer har eksistert i USA, hvor Simbol Materials planla å hente litium fra grunnvann i California. De gikk konkurs. Det eksisterer imidlertid fortsatt selskaper som jobber med dette i USA og i Australia.

Økende behov for litium til batterier kan gjøre prosjekter som dette lønnsomt. Om de i tillegg kan forsyne lokal industri i Europa kan man potensielt få ned karbonavtrykket i batteriproduksjonen. 

Lokal motstand

Det finnes imidlertid motstand mot slike prosjekter i Tyskland, skriver Golem. Etter at det ble installert geotermisk varme i rådhuset i Staufen im Breisgau i 2007, begynte grunnen å heve seg.

Det har ført til at de fleste murhusene i den gamle byen har begynt å sprekke opp. 

Dette skjedde etter at de lakk vann mellom ulike grunnvannsreservoarer, slik at det dannet gips i et av de øvre lagene. Det gir økt trykk, og får grunnen til å heve seg.

Det er også frykt for at dyp boring etter mineralholdig grunnvann kan forurense andre grunnvannskilder som i dag brukes som drikkevann.

En rapport fra BGR (PDF) publisert i 2015 viser imidlertid til at det er svært liten sannsynlighet for at drikkevannskilder skal forurenses som følge av dypbrønnsboring.

Stort potensial

Potensialet for litiumforsyningen er uansett stort. Det bygges allerede mange elbiler i Europa, men alt litiumet til batteriene kommer utenfra. De planlagte prosjektene ligger i nærheten av mange av de store tyske bilprodusentene. Det kan gi store besparelser med tanke på produksjon av batterier.

Om prosjektene i tillegg har netto null CO₂-utslipp i produksjon, kan det bety at karbonavtrykket fra batteriproduksjonen reduseres kraftig. Det største klimagassutslippet fra elbilproduksjon kommer fra batteriene. Litiumutvinning er i dag en relativt CO₂-intensiv prosess, og råvareproduksjonen står for en del av dette.

Ola Källenius og konseptbilen EQS. Neste år kommer produksjonsutgaven, som foreløpig ikke er vist uten kamuflasje.
Ola Källenius og konseptbilen EQS. Neste år kommer produksjonsutgaven, som foreløpig ikke er vist uten kamuflasje. Foto: Daimler AG

I tillegg er selve produksjonen av cellene energiintensiv, da produksjonen krever høye temperaturer og svært lav luftfuktighet. Ved bruk av fornybar energi til produksjon, og råvarer med lavere karbonavtrykk, kan potensielt elbiler produsert i Europa på sikt få et bedre klimaregnskap.

Bilprodusentene har fokus på dette. For eksempel lover Mercedes-Benz at deres kommende EQS vil være karbonnøytral når den ruller ut fra fabrikk. Den kommende Volkswagen ID.3 skal også være karbonnøytral.

Det betyr ikke at det ikke slippes ut CO₂ under produksjon, men at de kompenserer for produksjonsutslipp på ulike måter.

Les også

Kommentarer (11)

Kommentarer (11)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå