無論是電網儲能，電動汽車還是可穿戴電子產品，鋰離子電池都已成為我們生活中不可或缺的一部分。每年在遠離德國的地方開采數(shù)百萬噸鋰，以生產鋰。但是，卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的科學家所發(fā)明的發(fā)明現(xiàn)在也可以在該國進行經濟開采。該計劃是通過最小侵入性方法從上萊茵海溝的地熱工廠的深水中提取鋰。

礦物寶藏深深地藏在上萊茵海溝下方的巖層中：溶解于咸熱水中儲層中，大量鋰元素正在等待開采。KIT應用地球科學研究所(AGW)的地球學家Jens Grimmer博士說：“據我們所知，每升可能有200毫克。德國的需求。” 目前，德國是夢resource以求的資源的凈進口國，該資源主要用于生產電動汽車的電池，因此對于聯(lián)邦政府的氣候保護計劃非常重要。進口來自典型的采礦國家智利，阿根廷和澳大利亞，它們占全球產量的80%以上。

到目前為止，由于缺乏以成本有效，環(huán)境友好和可持續(xù)的方式利用這種資源的適當程序，防止了國內儲備的開采。Grimmer與他在KIT的Engler-Bunte研究所(EBI)的德國天然氣和水技術和科學技術協(xié)會(DVGW)研究部門的研究同事Florencia Saravia博士一起開發(fā)了這種方法，KIT現(xiàn)在申請了專利申請。Grimmer說：“第一步，將鋰離子從熱水中濾出，第二步，將它們進一步濃縮，直到鋰可以作為鹽沉淀為止。”

國內鋰礦開采對生態(tài)的破壞最小

與從南美鹽湖和澳大利亞固體巖石生產鋰的傳統(tǒng)方法相比，格里默-薩拉維亞工藝具有一些關鍵優(yōu)勢：現(xiàn)有的地熱發(fā)電廠基礎設施每年最多可使用20億升熱水。與經典采礦相反，幾乎不產生任何覆蓋層，土地消耗最小。由于熱水在使用后會返回地下，因此不會釋放有害物質，并且不會損害地熱發(fā)電和熱能。在地熱發(fā)電廠的熱水循環(huán)中，可以在數(shù)小時內連續(xù)提取鋰，而在南美鹽湖中，富集過程需要數(shù)月時間，并且高度依賴于天氣。暴雨可能使該地區(qū)的生產推遲數(shù)周甚至數(shù)月。另外，該方法提供了從熱水中提取其他稀有和有價值的元素，例如rub或銫的可能性。例如，這些在激光和真空技術中是必需的。

由于該過程可以利用地熱發(fā)電廠的技術和能源基礎設施，因此與傳統(tǒng)過程相比，其CO 2平衡也非常突出。弗洛倫西亞說：“為了維持和改善我們的生活水平，我們向第三國出口了許多環(huán)境問題。通過這一過程，我們可以承擔責任，并以環(huán)保的方式為我們自己的家門提取現(xiàn)代技術的重要原材料，”弗洛倫西亞說。薩拉維亞。“我們還可以建立區(qū)域價值鏈，創(chuàng)造就業(yè)機會，同時減少對地緣政治的依賴。”

一家工廠每年可產生數(shù)百噸鋰

兩位科學家正在與行業(yè)合作伙伴一起開發(fā)鋰萃取測試設備。在將在上萊茵海溝的地熱工廠中建造的第一個原型設備中，第一步將提取幾千克碳酸鋰或氫氧化鋰。如果測試成功，則計劃建設大型工廠。這樣，每個地熱發(fā)電廠每年可能生產數(shù)百噸氫氧化鋰。根據目前的數(shù)據，德國和法國方面的上萊茵海溝的潛力達數(shù)千噸可回收鋰 每年。