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Startup zur Gewinnung von Lithium aus Geothermieanlagen
Da tragbare Elektronik immer beliebter wird und der Markt für Elektrofahrzeuge boomt, könnte die Nachfrage nach Lithium – einem kritischen Element in wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien – steigen. Doch nur zwei Länder, Chile und Australien, dominieren die globale Lithiumproduktion.
Sorgenzeit: Ein Ingenieur von Simbol Materials arbeitet an Geräten zur Abtrennung von Lithium, Mangan und Zink aus geothermischer Sole.
Kalifornisches Startup Simbol-Materialien ist der Ansicht, dass es die heimische Lithiumproduktion steigern kann, indem das Element zusammen mit Mangan und Zink aus der Sole extrahiert wird, die von Geothermieanlagen verwendet wird.
In den späten 1990er Jahren produzierten die USA 75 Prozent des weltweiten Lithiumcarbonats, heute sind es nur noch 5 Prozent. Dies liegt zum Teil daran, dass US-Hersteller nicht mit kostengünstigen Lithiumchemikalien aus Chile konkurrieren konnten. Die USA produzieren überhaupt kein Mangan. Aber wir haben diese Ressource, die bereits für die geothermische Stromerzeugung genutzt wird, sagt Luka Erceg, CEO von Simbol. Dies ist eine enorme Chance, saubere erneuerbare Energie zu gewinnen und kritische Materialien auf nachhaltige Weise zu produzieren.
Die weltweite Nachfrage nach Lithiumchemikalien lag 2010 bei etwa 102.000 Tonnen. Bis 2020 wird ein Anstieg auf bis zu 320.000 Tonnen erwartet, vor allem aufgrund der zunehmenden Nutzung von Elektrofahrzeugen. Die größten Lithiumressourcen der Welt werden vom U.S. Geological Survey in Bolivien geschätzt. Die meisten Hersteller, darunter der größte der Welt, in Chile, stellen das Material normalerweise her, indem sie Sole in Pools pumpen, um sie 18 bis 24 Monate in der Sonne zu verdampfen. Dieser Prozess hinterlässt ein konzentriertes Lithiumchlorid, das in Lithiumcarbonat umgewandelt wird. Der einzige US-Produzent, Chemetall Fuß , Bohrer für Sole am Silver Peak in Nevada.
Simbol plant, eine 50-Megawatt-Geothermieanlage in der Nähe des Salton Sea im kalifornischen Imperial Valley huckepack zu bauen, die heiße Sole aus dem tiefen Untergrund pumpt, um Dampf zum Antrieb einer Turbine zu erzeugen. Derzeit injiziert die Anlage die Sole, die 30 Prozent gelöste Feststoffe enthält, darunter Lithium, Mangan und Zink, nach der Dampferzeugung wieder in den Boden. Simbol leitet die Sole aus dem Kraftwerk vor der Wiedereinspritzung in seine Verarbeitungsanlagen um. Dort fließt die noch warme Sole durch ein proprietäres Medium, das die Salze innerhalb von Stunden herausfiltert. Simbol hat auch die Vermögenswerte und das geistige Eigentum von einem inzwischen aufgelösten kanadischen Unternehmen für einen Reinigungsprozess erworben, der das hochreine Lithiumcarbonat der Welt erzeugt. Erceg erwartet, mit den kostengünstigsten chilenischen Produzenten zu konkurrieren, die Lithium für 1.500 US-Dollar pro Tonne produzieren.
Simbol betreibt derzeit eine Pilotanlage, die 20 Gallonen pro Minute filtert. Die kommerzielle Anlage in der Nähe von Salton Sea wird 2012 mit dem Bau beginnen und eine Kapazität von 16.000 Tonnen Lithiumcarbonat jährlich haben. Im Vergleich dazu produziert der drittgrößte Produzent der Welt 22.000 Tonnen. Bis 2020 plant Simbol, die Produktion durch die Ausweitung auf weitere Geothermieanlagen zu verdreifachen, sagt Erceg. Aber vorerst kauft es minderwertiges Lithiumcarbonat von anderen Herstellern zur Reinigung und erwartet, das hochreine Produkt noch in diesem Jahr ins Ausland zu verkaufen.
Weitere Lithium-Bergbauprojekte sind weltweit geplant oder im Gange, darunter zwei weitere in Nevada. Keith Evans, Geologe und Experte für Industriemineralien, sagt, dass die weltweite Produktion im Jahr 2020 über 426.000 Tonnen betragen könnte, wenn sie alle online gehen würden, was die Nachfrage bei weitem übersteigen würde. Dennoch könnte mehr US-Produktion das Land autark machen. Außerdem, sagt er, könnte Simbol einen Vorteil gegenüber anderen US-Unternehmen haben. Wenn ihr Prozess so gut ist, wie sie sagen, könnte es sich um einen sehr kostengünstigen Hersteller handeln, sagt Evans. Es ist möglicherweise ein sehr spannendes Projekt, wenn es funktioniert.