La corsa per fornire all’industria automobilistica globale abbastanza litio per alimentare il passaggio dalle batterie per veicoli elettrici a gas a quelle agli ioni di litio sta prendendo il sopravvento. Anche i costi ambientali potrebbero essere elevati a meno che la catena di approvvigionamento del litio non si concentri su tecnologie di estrazione a basso impatto. La pressione delle case automobilistiche aiuterebbe a indirizzare le parti interessate al litio in una direzione più sostenibile, e Stellantis ha appena alzato la posta con un investimento di 100 milioni di dollari nel progetto sul litio Hell’s Kitchen.
Salamoia geotermica per la catena di approvvigionamento del litio statunitense
Hell’s Kitchen è il nome piuttosto poetico per un progetto di salamoia geotermica situato nel Salton Sea in California.
Il progetto si è imbattuto nel CleanTechnica radar nel 2021, dopo aver notato che il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha tenuto d’occhio l’estrazione geotermica della salamoia come un modo per stimolare l’industria geotermica statunitense potenziando al tempo stesso la catena di approvvigionamento nazionale del litio.
È più complicato di quanto possa sembrare. La salamoia geotermica è stata descritta come un “ricco stufato” di materiali disciolti, di cui il litio è solo uno. La sfida è sviluppare un modo economico per separare il litio da uno stufato che non sia solo ricco ma anche caldo.
“Per visualizzare quanto sia complesso e delicato il processo di estrazione, immagina di lanciare le carte da baseball, tranne che tutte le tue carte sono incollate insieme e sono in fiamme”, abbiamo osservato.
Come è iniziato…
La società Controlled Thermal Resources (CTR) è lo sviluppatore dietro il progetto Hell’s Kitchen. Il progetto è stato lanciato nell’autunno del 2021 con un ingombro relativamente modesto ed è stato annunciato come “il primo nuovo impianto geotermico al litio completamente integrato al mondo ad iniziare la costruzione”.
Il Salton Sea ospitava già una produzione di energia geotermica per un valore di 450 megawatt entro il 2021. I piani iniziali per l’impianto di Hell’s Kitchen includevano altri 50 megawatt a temperature comprese tra 550 e 650 gradi Fahrenheit.
Dal punto di vista della produzione, CTR prevedeva circa 20.000 tonnellate di idrossido di litio all’anno, insieme al potenziale di produrre potassio, zinco e altre sostanze.
…Come va
Nei due anni successivi, il progetto di fornitura di litio di CTR si è trasformato in un ecosistema di batterie per veicoli elettrici davvero incredibile.
“Non siamo solo ‘fornitori di litio’. Stiamo lavorando con i nostri partner strategici per fornire soluzioni che supportino la catena di fornitura emergente delle batterie”, ha osservato CTR in un aggiornamento del terzo trimestre sul suo sito web.
L’aggiornamento descrive due progetti principali del sito. Uno riguarda la possibilità di co-localizzare un impianto di materiali catodici attivi nel sito di Hell’s Kitchen. “Sappiamo che questo elimina i rischi e i costi di spedizione, riduce le emissioni di C02 e rimuove sostanziali CAPEX e OPEX dalle operazioni di insaccamento, logistica e de-bagging”, ha osservato CTR.
L’altro progetto porta avanti l’idea di separare altri materiali dalla salamoia geotermica oltre ad aumentare la fornitura di litio. Nello specifico, CTR stima che potrebbe recuperare una quantità di manganese cinque volte superiore a quella di litio dalla sua salamoia geotermica. L’azienda prevede di poter raggiungere questi risultati senza limitare i tempi di produzione del litio. Si aspettano di condurre test sulla salamoia “viva” quest’anno per esplorare ulteriormente l’argomento.
Segui il denaro
Stellantis, per esempio, ha individuato un’opportunità. Il 17 agosto la società ha annunciato un investimento di oltre 100 milioni di dollari per contribuire a far crescere il progetto di fornitura di litio.
Dimentica la proiezione iniziale di 20.000 tonnellate di carbonato di litio all’anno. Come descritto da Stellantis, Hell’s Kitchen è “il più grande progetto geotermico sul litio del mondo con una capacità totale di risorse per produrre fino a 300.000 tonnellate di carbonato di litio equivalente”.
“Inoltre, le società hanno ampliato l’accordo di fornitura iniziale, che ora prevede che CTR fornisca fino a 65.000 tonnellate di idrossido monoidrato di litio (LHM) per batterie ogni anno per una durata contrattuale di 10 anni”, osserva Stellantis. “Questo nuovo accordo incorpora l’accordo originale di fornitura di litio firmato da entrambe le società nel giugno 2022 per un massimo di 25.000 tonnellate di LHM all’anno”.
Se tutto andrà secondo i piani, Hell’s Kitchen inizierà a produrre LHM per Stellantis nel 2027.
Il piano potrebbe coinvolgere anche la General Motors, che secondo quanto riferito ha investito un sacco di soldi nel 2021 per assicurarsi i primi diritti sulla fornitura di litio di Hells’ Kitchen, a meno che non abbandonino l’idea da qualche parte lungo la strada. CleanTechnica sta contattando CRT per un aggiornamento in merito.
Una fornitura di litio più sostenibile, cioè
Le questioni ambientali e relative ai diritti umani che tormentano la catena di approvvigionamento globale del litio sono state ben documentate, compresi gli impatti relativi al consumo energetico, alle risorse idriche, all’estrazione mineraria a cielo aperto e alle lagune di evaporazione.
Gli Stati Uniti hanno la possibilità di farlo bene, soprattutto perché al momento qui viene effettuata pochissima estrazione del litio. L’unica miniera di litio attualmente operativa negli Stati Uniti è la miniera Silver Peak nel Nevada, che risale agli anni ’60.
Ora c’è la pressione per aumentare l’offerta interna di litio per soddisfare la crescente domanda di veicoli elettrici, e i conflitti stanno già sorgendo. Un esempio è la nuova miniera di litio di Thacker Pass nel Nevada, dove i lavori sono in corso nonostante la furiosa opposizione delle tribù locali, degli allevatori e degli ambientalisti.
La NASA ha anche valutato i piani dell’amministrazione Biden di affittare terreni federali per potenziare la catena di approvvigionamento nazionale del litio.
“Un antico fondale di un lago del Nevada rappresenta una vasta fonte dell’ambito elemento necessario per produrre energia elettrica più pulita e combattere il riscaldamento globale”, ha affermato il ricercatore. Stampa associata segnalato a giugno. “Ma la NASA afferma che lo stesso sito – piatto come un tavolo e indisturbato come nessun altro nell’emisfero occidentale – è indispensabile per calibrare le misurazioni nitide di centinaia di satelliti in orbita sopra di loro”.
I progetti di salamoia geotermica possono anche comportare conflitti sull’uso del territorio, ma non nella stessa misura coinvolti nell’estrazione a cielo aperto. Anche se i piani per co-localizzare altre strutture nel campus di Hell’s Kitchen ne amplieranno considerevolmente la superficie, la centrale geotermica e l’operazione di fornitura di litio occupano solo circa 50 acri. Al contrario, la miniera di litio Silver Peak si estende su 13.000 acri. Il progetto Thacker Pass prevede 6.000 acri di attività mineraria su un appezzamento di terreno pubblico che si estende su nove miglia quadrate, e una proposta miniera di litio nella Carolina del Nord includerà quattro pozzi a cielo aperto che copriranno 1.500 acri.
Inoltre, il sistema Hell’s Kitchen è progettato per funzionare con energia rinnovabile senza la necessità di lagune di evaporazione. La salamoia esaurita viene restituita sottoterra.
Anche il recupero del litio dalle batterie dei veicoli elettrici esaurite potrebbe aiutare ad alleviare alcuni di questi problemi. Tra le altre recenti iniziative di riciclaggio delle batterie, lo scorso autunno GM ha investito in un finanziamento di serie A per l’azienda di riciclaggio Lithion. Stellantis ha inoltre consolidato la propria strategia di fine vita nell’ambito di una joint venture con Galloo, annunciata a giugno.
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Immagine: centrale geotermica di Hell’s Kitchen e impianto di fornitura di litio con proposte di funzionamento delle batterie per veicoli elettrici, per gentile concessione di CTR.
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