Kalifornský Lithium Rush pro EV baterie závisí na zkrocení toxické, sopečné solanky

Oblast Saltonského moře má jedny z největších známých světových zásob lithia, které jsou dostatečné k napájení baterií pro více než 50 milionů elektrických vozidel během několika let. Nejprve se však musí extrahovat z horké geotermální solanky naplněné toxickým materiálem, což je proces, který se nikdy předtím v měřítku neprováděl.

Wa po nezpevněných, prašných, venkovských silnicích jihovýchodně od neklidného kalifornského Saltonského moře v horkém srpnovém odpoledni s teplotou 112 stupňů Fahrenheita a brzy vyniknou dvě věci. Tato část Golden State přilehlá k poušti je pravděpodobně produktivní zemědělskou oblastí plnou polí vojtěšky a sena, kterou umožnil All American Canal přivádějící vodu z řeky Colorado. Ostrá krajina je také poseta rezavými, steampunkovými strukturami – geotermálními elektrárnami, které dodávají dostatek čisté elektřiny pro napájení téměř 70,000 XNUMX domácností.

Tyto rostliny čerpají energii z vroucí solanky, čerpané až na drsný povrch z 8,000 stop pod zemí. Dušené sopečné maso v páře je však dobré nejen pro své teplo: Solanka ze Salton Sea je také jedním z nejbohatších zdrojů lithia na světě, minerálu, po kterém je velká poptávka, protože se používá k výrobě baterií pro elektromobily. Nový americký zákon o snižování inflace, který upřednostňuje domácí získávání nerostů pro baterie EV, v kombinaci s novým kalifornským pravidlem ukončit prodej nových benzínových vozů v příštím desetiletí, tuto poptávku jen zesílí. Vzhledem k tomu, že stříbřitě bílý kov vyjde na 70,000 XNUMX dolarů za tunu, generální ředitel Tesly Elon Musk nedávno popsal výrobu lithia jako „licenci k tisku peněz“.

Tři společnosti – Berkshire Hathaway Energy, Controlled Thermal a EnergySource Minerals – si myslí, že vědí, jak vytáhnout lithium z 600stupňové solanky. Odstraněním nečistot způsobem, který je mnohem šetrnější k životnímu prostředí než jiné způsoby výroby lithia, tyto společnosti doufají, že zjemní obsah solanky na formu lithia, kterou mohou používat výrobci baterií.

„Rád bych ještě jednou vyzval podnikatele, aby vstoupili do podnikání v oblasti rafinace lithia. … Je to licence k tisku peněz.“

Dvě ze společností chtějí zahájit komerční výrobu do dvou let a kombinovaná produkce lithia u všech tří by mohla dosáhnout 100,000 2027 metrických tun do roku 50, na základě firemních cílů – dost na to, aby pohánělo více než XNUMX milionů elektromobilů. To znamená solanku ze Saltonského moře, toxický vodní útvar považovaný za a ohrožení veřejného zdraví, má potenciálně hodnotu 6 miliard dolarů.

Lithium také představuje velký zdroj pracovních míst a daňových dolarů pro jednu z nejchudších částí Kalifornie, kde je střední příjem domácností 40 % pod státním průměrem. Ve svém nadšení z tohoto zdroje již stát Kalifornie stanovil daň 400 dolarů za tunu za prvních 20,000 XNUMX tun lithia ze Salton Sea, aby pomohl obnovit hluboce postiženou oblast, kde obyvatelé čelí vysoké míře plicních onemocnění kvůli toxickému prachu a větru. sebral ze dna zmenšujícího se moře. Pro stát je to výhoda: Projekt může „poskytnout zdroje nezbytné k urychlení přechodu na čistou energii a zároveň vytvořit nová pracovní místa a ekonomický rozvoj v místní komunitě,“ řekl úřad guvernéra Gavina Newsoma. Forbes emailem.

Kalifornské Lithium Valley má ale háček: Technologie vysávání toho vzácného lithia z vroucí horké solanky, která je vysoce korozivní a plná toxinů, jako je arsen a olovo, není prokázána. To znervózňuje některé místní obyvatele, kteří se obávají, že jsou “experimentální zóna” pro nový průmysl. Odborníci tvrdí, že může trvat mnoho let, než region naplní svůj potenciál jako nejzelenější místo pro sklizeň drahého kovu, který je zásadní pro přechod země na elektrická vozidla.

Společnost s názvem Lilac Solutions, která vytvořila technologii iontové výměny pro separaci lithia z různých solanek, se rozhodla vyhnout práci s přehřátou jedovatou solankou ze Saltonského moře, protože je tak obtížné s ní manipulovat. Spolu s problémy, které pocházejí z řízení 600stupňové kapaliny, musí každý, kdo se snaží extrahovat lithium, také zajistit, aby tyto další nebezpečné materiály v solance neunikly do vzduchu, který dýcháme.

„Existují problémy související s velmi vysokou teplotou a materiály, včetně toxických látek, které se v ní rozpouštějí,“ říká David Snydacker, zakladatel a generální ředitel společnosti Lilac, který je zvyklý pracovat se solankami, které neobsahují stejné nečistoty nebo problémy s teplem. "Řešení těchto výzev je zásadní pro uvedení těchto projektů do výroby."

“Saúdská Arábie lithia”

Dnes většina lithia pochází z Jižní Ameriky a Austrálie, kde se získává zaplavením solných plání nebo těžbou tvrdých hornin – procesy, které často přetěžují zásoby vody v oblastech, kde jsou tyto zdroje omezené, produkují zbytkové zbytky, poškozují úrodnost půdy a degradují podzemní vody. Ale v Saltonském moři se již na povrch čerpá solanka bohatá na lithium, aby poháněla 11 geotermálních elektráren. Nový plán je udělat ještě jeden krok: extrahovat lithium a další vysoce hodnotné nerosty před odesláním materiálu zpět tam, odkud pochází, tisíce stop pod zemí.

Zastánci říkají, že těžba lithia ze solanky bude mnohem ekologičtější, protože jde o postup s uzavřenou smyčkou poháněný bezuhlíkovou geotermální energií, která se zcela vyhýbá konvenčním těžebním technikám. Berkshire Hathaway Energy, Controlled Thermal a EnergySource Minerals testují své vlastní patentované procesy chemické separace, kdy procházíte solankou přes filtrační stupeň, který vytáhne lithium, zatímco zbytek toxických chemikálií nechá na místě. V ideálním případě není solanka nikdy ani vystavena volnému vzduchu nad zemí.

"Lithium nutně potřebuje nové zdroje a nové procesy, aby přetáhlo průmysl do 21. století."

Po rozšíření by Lithium Valley mohlo jednoho dne dodávat 600,000 XNUMX metrických tun lithia ročně, podle odhadů vlády USA.

„Pravděpodobně patří mezi 10 největších ložisek lithia na světě,“ říká Michael McKibben, geolog z Kalifornské univerzity v Riverside, který tráví většinu svého času studiem potenciálu Salton Sea pro produkci kovů. Odhaduje, že kapacita lithia v Saltonském moři je téměř velikostí největších světových ložisek v Bolívii a Chile dohromady, na 32 milionů metrických tun.

To bohatství lithia ze Salton Sea bylo přezdívaná nová zlatá horečka v nejnovějších zprávách. Je to "to, co nazýváme Saúdskou Arábií lithia," řekl Newsom na začátku tohoto roku u kulatého stolu s prezidentem Joe Bidenem.

Aby stát naplnil slib Salton Sea, vyčlenil za posledních pět let granty ve výši asi 13 milionů dolarů společnostem Berkshire Hathaway, Controlled Thermal a EnergySource Minerals na projekty těžby prototypů.

„Lithium nutně potřebuje nové zdroje a nové procesy, aby přetáhlo průmysl do 21. století, a Salton Sea je jedním z těch zdrojů, o kterých průmysl doufá, že bude úspěšný,“ říká Simon Moores, generální ředitel Benchmark Mineral Intelligence, vlivný analytik, jehož výhled pro globální zdroje a cenové trendy surovin pro baterie EV je široce sledován investory.

Ale navzdory růžovým projekcím společností Controlled Thermal, EnergySource a Berkshire Hathaway Energy produkovat dohromady 100,000 2027 tun lithia ročně již v roce XNUMX, získání vysoce rafinovaného lithia z geotermální solanky nebylo nikdy provedeno v průmyslovém měřítku.

Úroveň výroby, kterou zastánci Lithium Valley navrhují, „je vysoce nepravděpodobná až nemožná“ v příštích několika letech, protože proces extrakce je tak složitý, říká Moores. Jeho londýnská společnost, která sleduje kovy potřebné v průmyslu baterií, si myslí, že může trvat nejméně deset let, než dosáhne objemu, který nabízejí, a místo toho odhaduje, že lithium ze solanky Salton Sea bude v nejlepším případě do roku 30,000 činit 2030 XNUMX metrických tun.

„U těchto věcí zjišťuji, že operátoři a finančníci mají tendenci přeceňovat krátkodobý, ale podceňovat dlouhodobý horizont,“ říká Moores.

„Tohle ještě nikdo neudělal“

Když projíždíte kolem Saltonského moře, můžete vidět korozivní sílu podzemní solanky. Super horké věci, které mohou jíst přes ocel a cement, rychle zreziví elektrárny v oblasti, takže vypadají starší a zchátralejší, než jsou. Průmyslové areály, které potřebují neustálou renovaci a přebarvování, protože je solný roztok opotřebovává, vystupují jako steampunkové sochy z oparu pouště.

Na prašném poli vedle budoucího lithiového zařízení EnergySource, necelou míli od samotného moře, je shluk suchých bahenních nádob, které vypadají jako miniaturní sopky. Tyto valy jsou vedlejším produktem podzemního systému, který využívá sousední geotermální elektrárna společnosti, způsobená podzemním nahromaděním oxidu uhličitého, který se tlačí na povrch přes vodní hladinu a půdu.

Na tomto pozemku společnost EnergySource připravuje zahájení výstavby svého zařízení na zpracování lithia v říjnu, které bude první v regionu. Po dokončení v roce 2024 by měl být schopen vytěžit 20,000 7,000 metrických tun lithia a vytáhnout ho ze XNUMX XNUMX galonů solanky, která každou minutu vytéká z navazující elektrárny.

Operace rafinace bude stát „stovky milionů dolarů,“ říká generální ředitel Eric Spomer Forbes, aniž bychom uváděli podrobnosti. EnergySource, která v květnu obdržela nezveřejněnou investiční částku od společnosti Schlumberger poskytující služby pro ropná pole a developera orientovaného na lithium, TechMet, v současné době shromažďuje finanční prostředky potřebné k jejímu dokončení, i když Spomer odmítl říci, kolik společnost ještě potřebuje.

Souhlasí s tím, že projekt zdaleka není jednoduchým počinem. "To ještě nikdo neudělal," říká. Ale jeho důvěra vychází z pilotního programu, který tam společnost provozuje od roku 2016 a je financovaný grantem 2.5 milionu dolarů od Kalifornské energetické komise. Spomer říká, že pilotní projekt pomohl „zajistit, že máme proces, který funguje, vyrábí prodejné lithiové produkty, konkrétně hydroxid lithný na baterie, a je komerčně životaschopný“.

EnergySource získává lithium ze solanky pomocí patentované technologie, kterou vyvinul, nazvanou iLiAD, která je podle společnosti nejúčinnější v tomto odvětví. Na rozdíl od Berkshire Hathaway a Controlled Thermal plánuje EnergySource také těžit a prodávat zinek a mangan získaný ze solanky.

„Máme tendenci nevznášet nároky, pokud si nejsme vysoce jisti, že to dokážeme,“ říká Spomer.

Ředitel Controlled Thermal Rod Colwell je podobně optimistický. „Obnova minerálů z geotermální solanky nebo dokonce jen solanky probíhá ve společnosti Dow Chemical již 80 let. Není to nic nového a nového,“ říká Colwell, jehož společnost se sídlem v Imperial County v Kalifornii provozuje svůj první zkušební vrt v příhodně pojmenovaném Hell's Kitchen na horkém, prašném jihovýchodním pobřeží Saltonského moře.

"Jediný způsob, jak budeme optimalizovat, je jeho spuštění."

Název se vrací do doby, kdy tato oblast byla vlastně ostrovem v jezeře, než voda ustoupila a změnila ji na poloostrov. Ve 1920. letech XNUMX. století výstřední místní podnikatel kapitán Charles E. Davis provozoval kavárnu a taneční sál s názvem Hell's Kitchen na tom, co bylo tehdy známé jako Mullett Island.

V tuto chvíli nic nenasvědčuje této pestré minulosti a jen máloco naznačuje její velkou budoucnost. Areál řízeného Thermalu, naproti rozpadajícímu se starému kamennému domu, zemědělským polím a vedle zavlažovacího kanálu, sestává z jedné parní věže, která byla nedávno postavena nad zkušebním vrtu, a asi 10 dočasných staveb připomínajících návěsy návěsů, které zpracovávají solanku z vrtu. . Místo vypadalo působivěji koncem loňského roku, kdy se nad ním dočasně tyčila masivní vícepatrová vrtná souprava.

Pokud vše půjde dobře, asi za dva roky bude na místě technologicky vyspělý komplex s kombinovanou elektrárnou na geotermální energii a lithiovým zařízením připomínajícím jednu z Muskových továren Tesla Gigafactories.

Poté, co společnost Controlled Thermal v příštím roce v místě otevře elektrárnu, Colwell chce, aby další fáze projektu byla schopna vyrobit 25,000 2024 metrických tun uhličitanu lithného, ​​což výrobci baterií v rafinované formě potřebují, s komerčními provozy od roku 75,000. Společnost hodlá neustále expandovat a přidávat další geotermální vrty, aby se nakonec vyrobilo až XNUMX XNUMX tun ročně – podnik, který bude stát „v miliardách“, řekl Colwell bez upřesnění.

"Jediný způsob, jak budeme optimalizovat, je provozovat to," řekl a uznal, že mohou existovat zádrhely. "Předpokládejme, že to na papíře nikdy neuděláte."

Berkshire Hathaway Energy, poslední ze tří výrobců lithia v Salton Sea, je také uprostřed testování své technologie. Nedávno otevřela své první testovací zařízení na extrakci lithia ve dvoupatrové průmyslové budově v khaki barvě sousedící s jednou z jejích geotermálních elektráren. Na desátém místě o velikosti budoucího komerčního zařízení bylo zařízení financováno částkou 10 milionů USD od Ministerstva energetiky USA a 14.9 milionů USD od Kalifornské energetické komise. Společnost má v současné době sedmkrát větší kapacitu na výrobu geotermální energie ve svých 6 elektrárnách v Salton Sea, protože jediné zařízení EnergySource využívá, a pravděpodobně bude největším výrobcem lithia, protože od roku 10 navyšuje výrobu.

BHE se odmítla zúčastnit tohoto příběhu. Jonathan Weisgall, viceprezident pro vládní vztahy pro energetickou divizi Berkshire a člen kalifornské komise Lithium Valley Commission, nereagoval na četné žádosti o připomínky k jejím plánům Salton Sea.

Neúmyslné důsledky

Kalifornská lithiová horečka je nejnovějším zdrojem vzrušení – a očekávání peněz a pracovních míst – v suché, chudé části státu, která byla zklamána minulým slibným vývojem.

Saltonské moře je největší vnitrozemská vodní plocha ve státě, která se nachází asi hodinu jihovýchodně od Palm Springs a nedaleko každoročního hudebního festivalu v Coachelle. Byla to cenově dostupná destinace pro rodinnou dovolenou od 1920. do 60. let, známá závody na rychlostních člunech a posetá motely, restauracemi a kempy. Na svém vrcholu „Saltonská riviéra“ dokonce kreslila více návštěvníků než Yosemitský národní park, V závislosti na San Diego Union-Tribune. Ale turistický ruch se vytratil, protože jeho slaná voda se stala toxickou z chemických odpadů z místních farem. Znečištění také zdecimovalo rybí populaci a ohrozilo její roli hlavní mezistanice pro migrující ptáky.

Dnes jsou pozůstatky dob turistické slávy v Saltonském moři z velké části města duchů, s výjimkou kolonie umělců v přívěsovém parku v Bombay Beach a Slab City, kempingové komunity poblíž geotermálních polí, kde obyvatelé žijí mimo rozvodnou síť v přívěsech a návěsech. -stálé domovy, sdílející komunitní sprchu napájenou pružinou. Střední příjem domácností v této oblasti je 46,222 40 $, 18 % pod státním průměrem, a míra chudoby je XNUMX %. Toxický prach z jezera je suchý pláž lůžko je spojeno s vysokou mírou astmatu, alergií a plicních onemocnění u místních obyvatel, zejména těch, kteří žijí poblíž jeho jižního cípu, kde budou umístěny operace s lithiem.

"Kdo bude odpovědný za placení za neúmyslné důsledky pro veřejné zdraví po pěti, deseti, dvaceti letech?"

Někteří obyvatelé doufají, že lithium bude znamenat pracovní místa a investice pro oblast, která je nutně potřebuje, ale existují obavy, že zvýšená průmyslová aktivita by mohla zhoršit místní problémy se znečištěním, zejména pokud se během procesu těžby uvolňují toxiny ze solanky.

Lilac's Snydacker poznamenává, že vytažení lithia bez uvolnění toxinů ze solanky do vzduchu přináší technické problémy. "Potřebujete způsob, jak se vypořádat s těmito problémy s nebezpečnými látkami a vrátit vše zpět do podzemí," říká. "Pokud nemůžete ten materiál znovu vstřikovat, nemáte projekt."

„Od společností slyšíme jen to, že ‚bude pro nás snadné odstranit lithium‘,“ říká Patricia Leal-Gutierrez z North Shore jezera, která spolupracuje s místními organizacemi v regionu Salton Sea a žije v celý život v údolí East Coachella. "Pro mnoho členů komunity, včetně mě, víme, že to bude mít neúmyslné důsledky."

"Kdo bude odpovědný za placení za neúmyslné důsledky pro veřejné zdraví po pěti, deseti, dvaceti letech?" ona řekla. "Protože když se dostaneme do tohoto bodu, je obvykle příliš pozdě reagovat a břemeno padá na komunitu." Musíme jednat včas a nastínit způsoby, jak řešit budoucí neúmyslné důsledky."

Tento konkrétní problém má historii. Simbol, první společnost, která plánuje získat lithium z geotermální solanky v Salton Sea, v roce 2015 neuspěl — krátce poté, co odmítla a Nabídka 325 milionů dolarů od Muskovy Tesly v předchozím roce.

Pocity Leal-Gutierreze se v nedávné době opakovaly názor v Pouštní slunce noviny koncem srpna dvěma dalšími místními ženami, které se obávaly novinky v získávání lithia z geotermální solanky.

„Odmítáme být experimentálními zónami pro programy klimatických změn, které mají neprokázané výhody a neznámé dopady na životní prostředí, jako je těžba lithia,“ napsaly Cecilia Dora Armenta, obyvatelka Salton City 29 let, a Elizabeth Jaime, matka dvou dětí s astma. "Obáváme se, že zisky plynoucí z vývoje lithia jsou pro osoby s rozhodovací pravomocí důležitější než naše zdraví."

Spomer EnergySource říká, že společnost se snaží udržet místní obyvatele ve smyčce, pořádá veřejná setkání a diskutuje o nedávno dokončené zprávě o dopadu na životní prostředí předložené státu. "I když se objevilo velmi málo lidí," řekl. Od té doby, řekl, že společnost distribuuje informační balíčky a je otevřena pořádání dalších akcí. "Rádi je ukážeme a řekneme jim, co děláme."

Lithium „Uzavřená smyčka“.

Kalifornie není jediným státem s bohatým lithiovým potenciálem. Sousední Nevada má významná ložiska poblíž Thacker Pass. Ale získat ji z tohoto zdroje by znamenalo vyluhovat ji z hlíny naplněné materiálem pomocí kyseliny. Spolu s potenciálem poškození životního prostředí je projekt proti místnímu PČlenové kmene aiute-Shoshone, kteří považují oblast za posvátnou, protože byla místem masakru.

Skutečnost, že lithium v ​​Salton Sea by se mohlo vyhnout škodlivým účinkům těžby a nadměrného využívání vody, je klíčovým důvodem, proč chce General Motors spolupracovat s Controlled Thermal a investovala do společnosti nezveřejněnou částku.

„Přímá těžba lithia“ v regionu se vyhýbá rybníkům využívaným v Jižní Americe a hlušinám generovaným těžbou tvrdých hornin, což z něj činí „systém s uzavřenou smyčkou,“ říká Timothy Grewe, který vede strategii elektrifikace a inženýrství bateriových článků GM. "Je to nastaveno tak, aby to byl dodavatelský řetězec s mnohem nižšími náklady."

Přesto automobilka ví, že existují překážky. „Musíte projít realitou velkoobjemové výroby,“ říká Grewe. „Kolik skutečně stojí kapitalizace přímé těžby lithia? Co se stane, když se solanka změní a vyjde v jiné sopečné solance?"

Jeho otázky budou pravděpodobně zodpovězeny až za pár let, protože výroba začíná nabírat na obrátkách.

To nezabránilo společnosti Controlled Thermal v hledání dalších zákazníků: Spolu s GM má také dohodu o prodeji lithia společnosti Stellantis pro její provoz EV. Colwell také říká, že často cestuje do Asie, aby se setkal s korejskými a japonskými společnostmi zabývajícími se bateriemi, které, jak doufá, nakonec najdou výrobu katod poblíž oblasti Saltonského moře. "Dává to obchodní a ekologický smysl," říká.

Zatím jedinou společností vyrábějící baterie, která říká, že se plánuje připojit k operátorům lithiových baterií, je evropský startup Statevolt řekl v dubnu postaví rozlehlou elektrárnu za 4 miliardy dolarů a získá lithium od společnosti Controlled Thermal. Statevolt neodpověděl na žádost o podrobnosti o tom, kdy by se toto zařízení mohlo otevřít a jak velká část jeho financování byla zajištěna.

„Rozšíření na ukázku vyžaduje práci. Pak přechod z demonstrace na komerční vyžaduje hodně práce.“

Ale prozatím společnosti jako Redwood Materials, která recykluje kovy z baterií a elektroniky a připravuje výrobu lithiových katod na novém rostlina v Nevadě pro baterie EV nemají v plánu získávat lithium z oblasti Saltonského moře. Generální ředitel JB Straubel, spoluzakladatel Tesly, odmítl komentovat svá očekávání ohledně lithia Salton Sea.

Weisgall z Berkshire také varoval před tím, jak to bude probíhat v Salton Sea v dubnu během veřejného fóra sponzorovaného UC Riverside. Vytahování lithia z geotermální solanky „bylo provedeno v laboratoři, ale jeho rozšíření na demonstrace vyžaduje práci. Pak přechod z demonstrace na komerční vyžaduje hodně práce.“

„Není to alchymie; lithium je tam,“ řekl Weisgall. "Ale musíme to udělat správným způsobem."

VÍCE Z FORBES

VÍCE Z FORBESNejlépe placení tenisté 2022: Nová generace přebírá vedení po Federerovi a SereněBy Brett Knight
VÍCE Z FORBESTikTok, nemocnice a doučovací aplikace: Mnoho chapadel čínského technologického giganta ByteDanceBy Alexandra S. Levineová
VÍCE Z FORBESNový realitní startup spoluzakladatele WeWork Adama Neumanna zní strašně moc jako ten, do kterého investoval před dvěma letyBy Iain Martin
VÍCE Z FORBESVíce než polovina všech bitcoinových obchodů je falešnýchBy Javier Paz