Almanya’da jeotermalden lityum eldesini mümkün kılan yeni patentli süreç

Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü, Karlsruhe, Almanya (kaynak: KIT)

Cannur Bozkurt 12 Ağu 2020

Almanya’daki Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nün (KIT) web sitesinde paylaşılan bir makale, KIT’teki bilim insanlarının jeotermal tesislerde lityum madenciliği yapmada, minimal invaziv teknoloji için patent koruması sağladığını bildiriyor.

İster şebeke enerjisi depolama, ister elektro-mobilite veya giyilebilir elektronikler olsun, lityum iyon piller hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline geldi. Her yıl bunları üretmek için Almanya’dan uzak yerlerde milyonlarca ton lityum çıkarılıyor. Ancak Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’ndeki (KIT) bilim insanları tarafından yapılan buluş artık bu ülkede ekonomik madenciliği de mümkün kılabilir. Plan, minimal invaziv bir süreç kullanarak Yukarı Ren Vadisi’nin jeotermal tesislerindeki derin sulardan lityum çıkarmaktır.

Yukarı Ren Vadisi’nin derinlerindeki kaya oluşumlarında bir maden hazinesi gizlidir: tuzlu termal su rezervuarlarında çözünmüş, önemli miktarlarda lityum, kendisinden yararlanılmasını beklemektedir. KIT’in Uygulamalı Yerbilimleri Enstitüsü’nden (AGW) yerbilimci Dr. Jens Grimmer, “Bildiğimiz kadarıyla, litre başına 200 miligram olabilir” diyor: “Bu potansiyeli sürekli kullanırsak, Almanya’daki talebin önemli bir kısmını karşılayabiliriz.” Şu anda Almanya, esas olarak elektrikli araçlar için pil hücrelerinin üretiminde ihtiyaç duyulan ve bu nedenle Federal Hükümetin iklim koruma programı kapsamında büyük önem taşıyan bu kaynağın net ithalatçısıdır. İthalat, küresel üretimin yüzde 80’inden fazlasını oluşturan tipik madencilik ülkeleri Şili, Arjantin ve Avustralya’dan geliyor.

Şimdiye kadar, bu kaynağı uygun maliyetli, çevre dostu ve sürdürülebilir bir şekilde kullanmak için uygun bir sürecin olmaması nedeniyle yerli rezervlerin işletilmesi engellenmiştir. KIT’in Engler-Bunte Enstitüsü’ndeki (EBI) Alman Gaz ve Su Teknik ve Bilim Derneği’nin (DVGW) araştırma biriminden araştırma görevlisi Dr.Florencia Saravia ile birlikte, Grimmer böyle bir süreç geliştirdi ve KIT bir patent başvurusunda bulundu. Grimmer, “İlk adımda, lityum iyonları termal sudan filtreleniyor ve ikinci adımda lityum tuz olarak çökeltilene kadar daha konsantre hale geliyor” diyor.

Yerli lityum madenciliğinde minimum ekolojik etki

Güney Amerika tuz göllerinden ve Avustralya katı kayalarından geleneksel lityum üretim yöntemleriyle karşılaştırıldığında, Grimmer-Saravia süreci bazı önemli avantajlar sunmakta: Her yıl iki milyar litreye kadar termal su akan jeotermal santrallerin mevcut altyapısı kullanılacak. Klasik madenciliğin aksine, neredeyse hiç aşırı yük üretilmeyecek ve arazi tüketimi minimum kalacak. Termal su kullanımdan sonra yeraltına geri döndürüldüğü için hiçbir zararlı madde açığa çıkmayacak ve jeotermal elektrik ve ısı üretimi bozulmayacak. Lityum, jeotermal tesisin termal su döngüsünde saatler içinde sürekli olarak çıkarılabilecek. Oysa Güney Amerika tuz göllerinde zenginleştirme süreci birkaç ay sürmekte ve üretim büyük ölçüde hava durumuna bağlı olarak gerçekleşmekte. Şiddetli yağış oradaki üretimi haftalarca hatta aylarca geriletebilmekte. Buna ek olarak, işlem termal sudan rubidyum veya sezyum gibi diğer nadir ve değerli elementleri çıkarma imkanı sunuyor. Bunlar örneğin lazer ve vakum teknolojisinde ihtiyaç duyulan elementler.

“Proses, bir jeotermal santralin teknik ve enerjik altyapısını kullanabildiğinden, CO2 dengesi de geleneksel proseslere göre çok olumlu bir şekilde öne çıkıyor. Yaşam standartlarımızı korumak ve iyileştirmek için birçok çevre sorununu üçüncü ülkelere ihraç ediyoruz. Bu süreçle, sorumluluğumuzu üstlenip modern teknolojiler için önemli ham maddeleri çevreye duyarlı bir şekilde kendi kapımızın önünde çıkarabiliriz” diyor Florencia Saravia. “Aynı zamanda bölgesel değer zincirleri oluşturabilir, istihdam yaratabilir ve jeopolitik bağımlılıkları azaltabiliriz.”

Tek bir santralden yılda yüzlerce ton lityum

Endüstri ortaklarıyla birlikte, iki bilim insanı şu anda lityum ekstraksiyonu için bir deneme tesisi geliştirme sürecinde. Yukarı Ren Vadisi’ndeki bir jeotermal santralde inşa edilecek olan bu ilk prototip tesiste, ilk adımda birkaç kilogram lityum karbonat veya lityum hidroksit çıkarılacak. Testler başarılı olursa, büyük ölçekli bir tesisin inşası planlanacak. Böylece her jeotermal tesisinde yılda birkaç yüz ton lityum hidroksit üretmek mümkün olacak. Mevcut verilere göre, Almanya ve Fransa taraflarındaki Yukarı Ren Vadisi’ndeki potansiyel, yılda birkaç bin ton geri kazanılabilir lityum anlamına geliyor.

Kaynak: ThinkGeoEnergy