ABD, Jeotermal Atıklardan Lityum Üretmeyi Araştırıyor

Lityum Elementi için küresel talep 2030 yılına kadar on kat artabilir. Kaliforniya ve Biden yönetimi, ABD’yi çok hızlı büyümeye başlayan bir pazarda küresel lider yapmak için teşvikler veriyor. Teşvik, elektrikli araçların bataryalarında ve enerji santrallerinde üretilen yenilenebilir enerjinin depolanmasında kullanılan hafif metal olan lityum üretimi için veriliyor.

Şu anda Amerika Birleşik Devletleri’nde kullanılan lityumun neredeyse tamamı Çin’den ve diğer ülkelerden ithal edilmektedir. Ancak, Kaliforniya’daki enerji santrali atıklarından lityum üretmek için verimli bir yöntem bulunursa, bu eğilim iki yıl içinde değişebilir.

1970’lerden beri Kaliforniya, jeotermal enerjiden elektrik üreten elektrik santralleri inşa etti. Jeotermal enerji halihazırda Kaliforniya’nın elektrik üretimin yüzde 6’sını oluşturuyor, ancak üretimi güneş ve rüzgar enerjisi gibi diğer yenilenebilir enerji türlerinden daha pahalıdır. Proses atık suyu (çözünmüş mineraller ve lityum da dahil olmak üzere metallerin bir karışımını içeren beyazımsı, çorbaya benzer bir tuzlu su), lityumun çıkarılabilmesi için ayrıştırılabilirse, bu hesap değişebilir.

Enerji Bakanlığı tarafından yapılan bir araştırmaya göre, Kaliforniya’daki Imperial Valley’deki Salton Denizi (eyaletteki iki büyük jeotermal enerji üretim alanından biri) yılda 600.000 tona kadar lityum üretebilir. Bu, Amerika Birleşik Devletleri’nin şu anda kullandığından daha fazla lityum miktarına tekabül etmektedir. Bu üretim maddi olarak yılda 7,2 milyar dolar getirebilir ve bu, beklenen ekonomik faydaların sadece başlangıcı olabilir. Küresel lityum talebinin 2030 yılına kadar on kat artması bekleniyor. Beklenen büyüme, ulaşımdan kaynaklanan sera gazı emisyonlarını azaltmak için daha fazla elektrikli araç için baskı yapan ABD, Çin, Avrupa ve Japonya tarafından yönlendirilecektir.

Güçlü bir ABD lityum endüstrisinden beklenen gelir ve istihdam, bazı iyimser Kaliforniya liderlerini potansiyel üretime umut verici bir isim vermeye zorladı: “Lityum Vadisi”. Ve eyalette, Arizona ve Nevada’da başka olası jeotermal çıkarma alanları da var. Ama aynı zamanda bir dezavantajı var. DOE’nin Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’nda lityum araştırmasına liderlik eden bilim insanı Will Stringfellow, “Jeotermal üretim döngüsü sırasında yüzeye çıkarılan tuzlu sudan lityumu ayırmak kulağa basit gelse de bu aslında o kadar kolay değildir ” diye açıklıyor. O ve diğer bilim adamları yakın zamanda bir raporda, çözüm gerektiren karmaşık kimya, mühendislik ve tedarik zinciri sorunlarının da olduğunu belirtiyorlar.

Bir çözüm bulmaya yardımcı olmak için Biden yönetimi, süreci iyileştirmek için yeni nesil teknolojileri finanse etmek için 30 milyon dolar yatırım yaptı. Bu finansman bir lityum ayırma süreci tasarlamaya çalışan 15 üniversiteden araştırma ekiplerinin katıldığı 4 milyon dolarlık bir yarışmayı içeriyor. Çoğu, lityumu atık sudan çıkarmak için çeşitli membranlar kullanmayı planlıyor.

ABD Enerji Bakanlığı’ndan Alejandro Moreno 2023 yılına kadar yarışmanın sonunda, lityumu maliyet etkin ve çevreye zararlı olmayan yollarla çıkarabilen üç adet teknoloji tasarımının kazanacağını ümit ediyor.

Halihazırda mevcut bir jeotermal enerji santrali sürecinden lityum üretme çabasına dikkat çeken Moreno “Bunu ilk deneyen biziz” dedi.

Bazı ülkelerde lityum çıkarılır, ancak Berkeley çalışmasına göre onu elde etmenin “baskın yöntemi” sıcak, tuzlu suyu yüzeye çekmek ve onu yüzme havuzuna benzer depolama havuzlarına pompalamak ve akabinde güneş enerjisiyle buharlaştırmak proseslerinden oluşmaktadır. Proses iki yıl kadar sürebilir ve o zaman bile lityumun yalnızca yüzde 50’si çıkarılır.

Bir ABD Enerji Bakanlığı (DOE) raporunda, yerli bir lityum kaynağı geliştirmedeki başarısızlığın ulusal güvenlik riskleri oluşturacağı kaydedildi. Raporda, “Ulaşım, kamu hizmetleri ve havacılık sektörlerine yönelik tedarik zincirlerimiz savunmasız olacak ve ilerleme için gerekli olan temel teknolojiler için başkalarına bağımlı olacak” ifadelerine yer verildi.

Fay depremler üretir, ancak aynı zamanda ısıtılmış tuzlu suyun eski göl yataklarını oluşturduğu Dünya yüzeyine daha yakın yükselmesine erişim sağlar. Bu doğa olayından yararlanmaya yardımcı olmak için Kaliforniya Enerji Komisyonu, yerel bir lityum piyasası oluşturmak için kendi gelişmiş projelerini planlayan üç şirkete milyonlarca dolarlık hibe sağladı.

Eyaletin Yasama Meclisi, lityum endüstrisini hayata geçirmek için kullanılabilecek diğer teşvikler konusunda EPA ve DOE ile birlikte çalışmak üzere Kaliforniya’da Lityum Ekstraksiyonu üzerine 14 üyeli bir Komisyon kurdu. Komisyonun 2022 ekim ayına kadar bir rapor sunması bekleniyor.

Kaynak: “U.S. Looks to Extract Lithium for Batteries from Geothermal Waste”, Scientific American

İndirmek için tıklayın

X