鉅大LARGE | 點擊量:392次 | 2023年01月12日
科學家發(fā)明從地熱水中提鋰新工藝 或使德國電池制造商"自給自足"
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,當今世界可謂是日新月異。電子產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代,而隨著綠色主題的興起,電動汽車也愈發(fā)受到人們的喜愛。有鑒于此,當前世界對鋰金屬的需求正呈爆炸式上升。但陸地的鋰礦資源畢竟有限,科學家們只能不斷研發(fā)新技術(shù),從其他地方提取鋰資源。
近期,德國卡爾斯魯厄理工學院(KarlsruheInstituteofTechnology,簡稱KIT)應用地球科學研究所JensGrimmer博士和英格勒-邦特研究所(EnglerBunteInstitute)的FlorenciaSaravia博士,共同研發(fā)出了一種從地熱中提鋰的新工藝,將其命名為Grimmer-Saravia工藝,并為其申請了專利。
據(jù)了解,Grimmer-Saravia工藝重要分為兩步:
1.將鋰離子從熱水中濾出;
2.進一步冷凝,直到鋰以鹽的形式沉淀出來。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
KIT能源中心的科學家們表示,德國地熱供暖和電力設(shè)施的熱水循環(huán)系統(tǒng)中溶解了大量的鋰資源,足以滿足德國大多數(shù)電池制造商的需求。Grimmer博士說:據(jù)我們所知,每公升地熱水中鋰含量高達200毫克。假如我們持續(xù)利用這種潛力,我們可以滿足德國相當一部分的需求。
鋰被提取出來后,熱水返回到地下,該過程不會釋放有害物質(zhì),也不會破壞地熱發(fā)電和熱能,并可在幾個小時內(nèi)從地熱廠的熱水循環(huán)系統(tǒng)中持續(xù)提取鋰。他補充說。
不同于南美鹽湖鹵水和澳大利亞偉晶巖中的傳統(tǒng)提鋰方法,該工藝利用了現(xiàn)有的地熱設(shè)施來實現(xiàn)提鋰。而且相比之下,南美鹵水的富集要幾個月的時間,并且高度依賴于天氣。在常規(guī)的鋰生產(chǎn)中,強降雨會導致數(shù)周甚至數(shù)月的延遲。此外,這個新工藝還可以同時從熱水中提取其他稀有元素,如銣和銫。
該研究進展的影響將是巨大的。如今,德國有許多正在運營或在建的電池廠,以滿足國內(nèi)汽車工業(yè)的需求。巴斯夫(BASF)去年宣布,將在勃蘭登堡新建一家廠,距離TSLA的新廠不遠。CATL(CATL)也正在聯(lián)邦德國圖林根州埃爾福特市建造其歐洲第一家電池廠。出于對亞洲公司主導汽車制造商電池供應的擔憂,德國已撥出20億歐元,鼓勵德國公司在該國建立電池廠。而當?shù)氐匿囐Y源將大大推動這些計劃。
據(jù)了解,萊茵河上游平原的地熱資源豐富,該地區(qū)建有大量地熱廠,每年有多達數(shù)十億公升的熱水流過這些廠。兩位科學家和幾個行業(yè)合作伙伴正在開發(fā)一種測試設(shè)備。第一臺原型機計劃在萊茵河上游平原的地熱設(shè)施中安裝,最初將提取幾公斤碳酸鋰或氫氧化鋰。假如試驗成功,研究人員表示他們計劃建造一個大型廠,每年可為歐洲電池制造商供應數(shù)千噸的鋰。
電動汽車的批評者總說,制造電池是一個碳密集型的過程,因此許多汽車制造商現(xiàn)在熱衷于減少制造電動汽車對環(huán)境的不利影響。如今,可持續(xù)性是大眾和寶馬的重要考慮因素。對這些公司來說,能夠以一種幾乎不影響環(huán)境的方式從當?shù)孬@取鋰,將是一個巨大的利好。