A energia geotérmica pode transformar a forma como o lítio é obtido

O sudoeste da Inglaterra é famoso por seu litoral dramático, paisagem verdejante e frutos do mar frescos. Se tudo correr conforme o planejado, outra corda poderá ser adicionada ao arco da região nos próximos anos: a extração de lítio.

No condado de Cornwall, estão em andamento esforços para explorar os recursos naturais da área e estabelecer uma indústria que possa, um dia, produzir energia renovável e estabelecer uma fonte local de lítio.

Ao lado de seu uso em telefones celulares, computadores, tablets e uma série de outros gadgets sinônimos da vida moderna, o lítio é crucial para veículos elétricos e armazenamento de baterias, duas tecnologias com um grande papel a desempenhar na mudança do planeta para um futuro de baixas e zero emissões .

Exemplos de como esse setor nascente pode progredir nos próximos anos incluem a Geothermal Engineering Ltd, uma empresa sediada perto da cidade de Redruth, na Cornualha, especializada no desenvolvimento e operação de projetos geotérmicos.

Juntamente com suas operações planejadas de energia renovável, a GEL também está trabalhando em um projeto de teste centrado na extração de lítio de águas geotérmicas. É uma colaboração com outra empresa, a Cornish Lithium, por meio de uma joint venture chamada GeoCubed.

“O objetivo é demonstrar que o hidróxido de lítio, um componente-chave das baterias de íons de lítio usadas em veículos elétricos, pode ser produzido na Cornualha a partir de água geotérmica natural com uma pegada líquida zero de carbono”, diz GEL.

O projeto na Cornualha está focado na extração direta de lítio, ou DLE. De acordo com o Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA, as tecnologias por trás do DLE “podem ser amplamente agrupadas em três categorias principais: adsorção usando materiais porosos que permitem a ligação do lítio, troca iônica e extração de solventes”.

Embora haja entusiasmo sobre seu potencial, o NREL adverte que “continua sendo uma tarefa desafiadora” ampliar os métodos acima para o que chama de “capacidade de produção total”.

“Por exemplo, desenvolver um material sólido que se ligue apenas ao lítio é um grande desafio na salmoura geotérmica que contém muitos minerais e metais”, diz.

Projetos como o da Cornualha surgem em um momento em que as preocupações com sustentabilidade e ESG estão aumentando. A segurança das cadeias de suprimentos globais é outra questão, especialmente quando a grande maioria da produção de lítio é atualmente dominada por países como Chile, China, Austrália e Argentina.

Nesse contexto, a comercialização de formas menos intensivas, mais locais e de fácil acesso de obtenção de lítio pode ser extremamente importante no futuro.

As principais economias e fabricantes de automóveis também estão traçando planos para aumentar o número de veículos elétricos em nossas estradas. Simultaneamente, o esforço para expandir a capacidade de energia renovável não mostra sinais de diminuir.

Julia Poliscanova é diretora sênior de mobilidade eletrônica do Transport & Environment, um grupo de campanha com sede em Bruxelas. Falando à CNBC, ela descreveu o lítio como “insubstituível para todas as nossas transições verdes”.

Quando se trata do fornecimento sustentável de lítio e outros materiais, Poliscanova disse que, “de médio a longo prazo, está claro que a grande maioria deve vir de modelos de negócios circulares, principalmente a reciclagem”.

Ela observou como haveria “crescimento e demanda realmente imensos” nas próximas décadas. Isso exigiria, a curto e médio prazo, novas técnicas de extração.

Ampliando seu ponto, Poliscanova disse que a maior parte do lítio que estará em uso em 2030 ainda não foi extraída.

“É aí que entra o lítio geotérmico”, disse ela, “porque o novo lítio, os novos recursos de que precisamos, precisam ser minerados de forma sustentável e ter o menor impacto no meio ambiente e em nossas comunidades”.

A planta piloto de £ 4 milhões (US $ 5.46 milhões) da GeoCubed se concentrará em uma variedade de tecnologias de extração direta de lítio. O objetivo geral é eventualmente desenvolver uma planta comercial no projeto de energia geotérmica profunda United Downs da GEL.

Em entrevista à CNBC, Ryan Law, fundador e diretor administrativo da GEL, destacou a oportunidade que sua empresa procurava capitalizar. Abaixo de sua superfície, a Cornualha abriga muitas rochas de granito que, por sua vez, possuem alto teor de lítio, explicou Law.

“A combinação da rocha de granito ser rica em lítio e água quente – a água quente pode absorver mais lítio – significa que a água que trazemos à superfície em United Downs para acionar nossa usina tem um teor muito alto de lítio”, disse ele. .

“O próximo passo é: como vamos tirá-lo?” Lei passou a dizer. “E é isso que estamos analisando em conjunto com vários parceiros.”

Tempos de mudança

A GEL é uma das várias empresas que procuram desenvolver instalações focadas na extração direta de lítio. Além do GeoCubed, a Cornish Lithium também está trabalhando em vários outros projetos.

Em abril de 2021, a Vulcan Energy Resources, listada na Austrália, disse que sua planta piloto de extração direta de lítio, localizada no Vale do Alto Reno, na Alemanha, iniciou as operações.

Nos EUA, em novembro, uma empresa chamada Controlled Thermal Resources anunciou que seu programa de perfuração no projeto Hell's Kitchen Lithium and Power na Califórnia havia começado.

Na época, o CEO Rod Colwell disse que a empresa estava “no cronograma para entregar os primeiros 50 MW de energia renovável de carga básica do projeto no final de 2023 e cerca de 20,000 toneladas de hidróxido de lítio em 2024”.

O projeto Hell's Kitchen está atraindo a atenção de alguns grandes players. No verão passado, a General Motors disse que “concordou em formar um investimento estratégico e uma colaboração comercial com a Controlled Thermal Resources para garantir lítio local e de baixo custo”.

"Como o primeiro investidor, a GM terá os primeiros direitos sobre o lítio produzido pela primeira fase do projeto Hell's Kitchen, incluindo uma opção para um relacionamento de vários anos", acrescentou a montadora mais tarde.

Os desenvolvimentos acima estão em vários estágios de progressão, mas se forem capazes de produzir em escala, isso poderá levar a uma mudança radical na maneira como o lítio é colhido.

De acordo com o NREL, a maior parte do lítio é proveniente de “minas a céu aberto ou água salgada contendo lítio sob as salinas”.

Ele descreve o último como envolvendo água salgada que contém lítio sendo “bombeado para grandes bacias onde evapora sob o sol”.

Os efeitos ambientais de tais processos podem ser significativos. O NREL diz que tanto a mineração a céu aberto quanto o método das salinas “podem levar à destruição da terra, contaminação potencial e alto consumo de água, principalmente em áreas que já sofrem com a seca e a desertificação”. Ele acrescenta que eles também ocupam uma quantidade significativa de espaço.

O DLE, por outro lado, permite um “fornecimento de lítio mais sustentável, incluindo o uso de energia geotérmica como fonte de energia renovável para produção”.

Poliscanova, da Transport & Environment, destacou a importância do lítio geotérmico, complementando os esforços de reciclagem e ideias sobre uma economia circular. A reciclagem, ela disse mais tarde, deveria ser a “prioridade número um”.

De fato, a reciclagem parece ter um papel fundamental a desempenhar no futuro, especialmente no setor de veículos elétricos. A Tesla de Elon Musk, por exemplo, diz que todas as suas baterias de íons de lítio descartadas são recicladas.

E em novembro, a empresa sueca de baterias Northvolt disse que havia produzido sua primeira célula de bateria com o que descreveu como “níquel, manganês e cobalto 100% reciclados”.

De volta à Cornualha, o projeto GeoCubed continua. No início deste mês, a empresa disse que escolheu uma empresa chamada Ross-shire Engineering para fornecer à sua planta piloto suporte relacionado à engenharia, aquisição, construção e comissionamento, ou EPCC.

Sua declaração também fez referência a um teste de bomba submersível elétrica realizado pela GEL em agosto de 2021, que resultou na coleta de “uma amostra a granel de água geotérmica”.

A GeoCubed disse que os níveis de concentração de lítio na amostra eram “encorajadores” e acrescentou que “outros subprodutos importantes, como césio, rubídio e potássio, mostraram estar em níveis elevados”.

Se tudo correr conforme o planejado, a instalação piloto será comissionada até o final de março deste ano.