Калифорнийската литиева треска за EV батерии зависи от укротяването на токсичната, вулканична саламура

Регионът на Солтън Сий има едни от най-големите известни запаси от литий в света, достатъчни за захранване на батерии за повече от 50 милиона електрически превозни средства в рамките на няколко години. Но първо трябва да се извлече от горещ геотермален солен разтвор, пълен с токсичен материал, процес, който никога преди не е бил извършван в мащаб.

Wи по неасфалтираните, прашни, селски пътища югоизточно от размирното Солтънско море в Калифорния в един печен, 112 градуса по Фаренхайт августовски следобед и две неща скоро изпъкват. Невероятно тази съседна на пустинята част на Голдън Стейт е продуктивен селскостопански район, пълен с полета с люцерна и сено, станал възможен благодарение на All American Canal, който вкарва вода от река Колорадо. Суровият пейзаж също е осеян с ръждясали, стиймпънк структури - геотермални централи, произвеждащи достатъчно чисто електричество за захранване на близо 70,000 XNUMX домове.

Тези растения извличат енергия от кипяща саламура, изпомпвана до чистата повърхност от 8,000 фута под земята. Но димящата вулканична яхния е добра не само заради топлината си: саламурата от Солтънско море също е един от най-богатите източници на литий в света, минерал, който е много търсен, защото се използва за производството на батерии за електрически превозни средства. Новият Закон за намаляване на инфлацията в САЩ, който дава приоритет на вътрешните доставки на минерали за батерии за електромобили, съчетан с новото правило на Калифорния за прекратяване на продажбите на нови бензинови автомобили през следващото десетилетие, само ще засили това търсене. Тъй като сребристобелият метал върви за 70,000 XNUMX долара за тон, изпълнителният директор на Tesla Илон Мъск наскоро описа производството на литий като „лиценз за печатане на пари“.

Три компании – Berkshire Hathaway Energy, Controlled Thermal и EnergySource Minerals – смятат, че знаят как да извлекат литий от 600-градусовата саламура. Чрез премахване на примесите по начин, който е много по-щадящ околната среда от другите начини за производство на литий, тези компании се надяват да пречистят съдържанието на саламурата във форма на литий, която производителите на батерии могат да използват.

„Бих искал още веднъж да призова предприемачите да навлязат в бизнеса с рафиниране на литий. … Това е лиценз за печатане на пари.“

Две от компаниите искат да започнат търговско производство в рамките на две години и комбинираното производство на литий и от трите може да достигне 100,000 2027 метрични тона до около 50 г., въз основа на целите на компанията - достатъчно за захранване на повече от XNUMX милиона електрически коли. Това означава, че саламурата на Salton Sea, токсично водно тяло, считано за a спешна ситуация в областта на общественото здраве, потенциално струва 6 милиарда долара.

Литият също представлява голям източник на работни места и данъчни долари за една от най-бедните части на Калифорния, където средният доход на домакинството е с 40% под средния за щата. В вълнението си за ресурса щатът Калифорния вече определи данък от 400 долара на тон за първите 20,000 XNUMX тона литий от Salton Sea, за да помогне за възстановяването на дълбоко бедстващата зона, където жителите са изправени пред високи нива на белодробни заболявания поради токсичния прах от вятъра се вдигна от дъното на свиващото се море. За държавата това е печелившо: проектът може да „осигури ресурсите, необходими за ускоряване на прехода към чиста енергия, като същевременно създава нови работни места и икономическо развитие в местната общност“, каза кабинетът на губернатора Гавин Нюсъм Forbes чрез имейл.

Но има проблем за Калифорнийската литиева долина: Технологията за изсмукване на този скъпоценен литий от врящата гореща саламура, която е силно корозивен и заредена с токсини като арсен и олово, не е доказана. Това изнервя някои местни жители, които се притесняват да не бъдат "експериментална зона" за новата индустрия. Експерти казват, че може да минат много години, преди регионът да изпълни потенциала си на най-екологичното място за добив на скъпия метал, който е от решаващо значение за прехода на страната към електрически превозни средства.

Компания, наречена Lilac Solutions, която е създала йонообменна технология за отделяне на литий от различни саламура, е решила да избягва работа с прегрятия отровен саламура на Salton Sea, защото е много трудно да се борави с нея. Наред с проблемите, произтичащи от управлението на 600-градусова течност, всеки, който се опитва да извлече литий, също трябва да гарантира, че тези други опасни материали в саламура няма да избягат във въздуха, който дишаме.

„Има предизвикателства, свързани с много високата температура и материалите, включително токсични материали, които са разтворени в нея“, казва Дейвид Снайдакър, основател и главен изпълнителен директор на Lilac, който е свикнал да работи със саламура, която няма същите примеси или проблеми с топлината. „Решаването на тези предизвикателства е от решаващо значение за въвеждането на тези проекти в производство.“

„Саудитска Арабия на лития“

Днес повечето литий идва от Южна Америка и Австралия, където се получава чрез наводняване на солени равнини или чрез добив на твърди скали - процеси, които често претоварват водоснабдяването в райони, където този ресурс е ограничен, произвеждат остатъчни отпадъци, вредят на плодородието на земята и влошават качеството на подпочвените води. Но в Salton Sea богата на литий саламура вече се изпомпва на повърхността за захранване на 11 геотермални електроцентрали. Новият план е да се направи още една стъпка: извличане на литий и други минерали с висока стойност, преди да се изпрати обратно там, откъдето е дошло, на хиляди фута под земята.

Защитниците казват, че извличането на литий от саламура ще бъде много по-екологично, защото това е процедура със затворен цикъл, захранвана от геотермална енергия без въглерод, която напълно избягва конвенционалните минни техники. Berkshire Hathaway Energy, Controlled Thermal и EnergySource Minerals тестват свои собствени процеси на химическо разделяне, при които преминавате саламура през етап на филтриране, който изтегля лития, като оставя останалите токсични химикали на място. В идеалния случай саламура никога дори не се излага на открито над земята.

„Литият силно се нуждае от нови източници и нови процеси, за да въвлече индустрията в 21-ви век.“

Веднъж разраснато, Lithium Valley може един ден да доставя 600,000 XNUMX метрични тона литий годишно, според оценки на правителството на САЩ.

„Вероятно е сред 10-те най-големи литиеви находища в света“, казва Майкъл Маккибън, геолог от Калифорнийския университет, Ривърсайд, който прекарва голяма част от времето си в изучаване на потенциала за производство на метали в Солтън Сий. Той изчислява, че литиевият капацитет на Salton Sea е почти колкото размера на най-големите залежи в света в Боливия и Чили взети заедно, на 32 милиона метрични тона.

Това богатство от литий в Salton Sea е било наречена нова златна треска в последните новини. Това е „това, което ние наричаме Саудитска Арабия на лития“, каза Нюсъм на кръгла маса с президента Джо Байдън в началото на тази година.

За да се възползва от обещанието на Salton Sea, щатът е отпуснал около 13 милиона долара субсидии на Berkshire Hathaway, Controlled Thermal и EnergySource Minerals за прототипни проекти за добив през последните пет години.

„Литият силно се нуждае от нови източници и нови процеси, за да въвлече индустрията в 21-ви век, а Salton Sea е един от тези източници, които индустрията се надява да бъде успешна“, казва Саймън Мурс, главен изпълнителен директор на Benchmark Mineral Intelligence, влиятелен анализатор, чиято перспектива за глобалните източници и ценовите тенденции на суровините за EV батерии се следи широко от инвеститорите.

Но въпреки розовите прогнози на Controlled Thermal, EnergySource и Berkshire Hathaway Energy за производство на комбинирани 100,000 2027 тона литий годишно веднага след XNUMX г., получаването на силно рафиниран литий от геотермален солен разтвор никога не е било извършвано в индустриален мащаб.

Нивото на производство, което предлагат защитниците на Lithium Valley, е „много малко вероятно да бъде невъзможно“ през следващите няколко години, тъй като процесът на добив е толкова сложен, казва Мурс. Неговата базирана в Лондон компания, която проследява металите, необходими на индустрията за батерии, смята, че може да отнеме поне десетилетие, за да достигне обема, който рекламират, и вместо това изчислява, че литият от саламурата на Salton Sea в най-добрия случай ще бъде 30,000 2030 метрични тона до XNUMX г.

„При тези неща откривам, че операторите и финансистите са склонни да надценяват краткосрочния план, но подценяват дългосрочния“, казва Мурс.

„Никой още не е направил това“

Докато шофирате из Salton Sea, можете да видите разяждащата сила на подземната саламура. Супер горещите неща, които могат ядат през стомана и цимент, бързо ръждясва електроцентралите в района, правейки ги да изглеждат по-стари и по-запуснати, отколкото са. Индустриалните обекти, които се нуждаят от непрекъснато обновяване и пребоядисване, тъй като саламурата ги износва, се издигат като стиймпънк скулптури от мъглата на пустинята.

В прашно поле до бъдещото съоръжение за литий на EnergySource, на по-малко от миля от самото море, има група от сухи кални съдове, които приличат на миниатюрни вулкани. Тези могили са страничен продукт от подземната система, която геотермалната електроцентрала на компанията използва в съседство, причинена от подземно натрупване на въглероден диоксид, който изтласква към повърхността през водната маса и почвата.

На този парцел EnergySource се готви да започне изграждането на своето съоръжение за обработка на литий през октомври, което ще бъде първото в региона. Когато бъде завършен през 2024 г., той трябва да може да извлича 20,000 7,000 метрични тона литий, извличайки го от XNUMX галона саламура, която изтича от свързващата електроцентрала всяка минута.

Операцията по рафиниране ще струва „стотици милиони долари“, казва изпълнителният директор Ерик Спомер Forbes, без да уточнявам конкретика. EnergySource, която получи неразкрита сума на инвестиция през май от компанията за нефтени полета Schlumberger и ориентирания към литий разработчик TechMet, в момента набира средства, необходими за завършването й, въпреки че Spomer отказа да каже колко все още се нуждае компанията.

Той е съгласен, че проектът далеч не е просто начинание. „Никой все още не е правил това“, казва той. Но неговата увереност произтича от пилотна програма, която компанията провежда там от 2016 г., финансирана с безвъзмездна помощ от $2.5 милиона от Енергийната комисия на Калифорния. Spomer казва, че пилотът е помогнал „да се уверим, че имаме процес, който работи, произвежда продаваеми литиеви продукти, по-специално литиев хидроксид за батерии, и е търговски жизнеспособен“.

EnergySource извлича литий от саламурата, използвайки разработена собствена технология, наречена iLiAD, която според компанията е най-ефективната в индустрията. За разлика от Berkshire Hathaway и Controlled Thermal, EnergySource също планира да извлича и продава цинк и манган, извлечени от саламура.

„Склонни сме да не предявяваме претенции, освен ако не сме много уверени, че можем да изпълним“, казва Спомер.

Главният изпълнителен директор на Controlled Thermal Род Колуел е подобен оптимист. „Възстановяването на минерали от геотермален солен разтвор или дори само солен разтвор се извършва в Dow Chemical от 80 години. Не е нищо ново и ново“, казва Колуел, чиято компания в Империъл Каунти, Калифорния, управлява първия си тестов сондаж в уместно наречената Hell's Kitchen на горещия, прашен югоизточен бряг на Солтънско море.

„Единственият начин, по който ще оптимизираме, е да го стартираме.“

Името ни напомня за времето, когато районът всъщност е бил остров в езерото, преди водата да се оттегли и да го превърне в полуостров. През 1920-те години на миналия век, ексцентричен местният предприемач капитан Чарлз Е. Дейвис управляваше кафене и танцова зала, наречено Hell's Kitchen, на това, което тогава беше известно като остров Мълет.

В момента няма следа от това колоритно минало и малко, което да подсказва голямото му бъдеще. Мястото на Controlled Thermal, срещу рушаща се стара каменна къща, земеделски ниви и до напоителен канал, се състои от една единствена парна кула, наскоро построена върху тестов кладенец, и около 10 временни конструкции, наподобяващи ремаркета на полукамиони, които обработват саламура от кладенец . Мястото изглеждаше по-впечатляващо в края на миналата година, когато масивна, многоетажна сондажна платформа временно се извисяваше над него.

Ако всичко върви добре, след около две години мястото ще включва високотехнологичен комплекс с комбинирана инсталация за геотермална енергия и литиево съоръжение, наподобяващо една от гигафабриките Tesla на Мъск.

След като Controlled Thermal отвори електроцентрала на мястото през следващата година, Colwell иска следващата фаза на проекта да може да произведе 25,000 2024 метрични тона литиев карбонат, рафинираната форма, от която се нуждаят производителите на батерии, като търговските операции започват през 75,000 г. Компанията възнамерява непрекъснато да се разширява, добавяйки повече геотермални кладенци, за да произведе в крайна сметка до XNUMX XNUMX тона годишно - начинание, което ще струва „милиарди“, каза Колуел, без да уточни.

„Единственият начин, по който ще оптимизираме, е да го стартираме“, каза той, признавайки, че може да има пречки. „Просто приемете, че никога няма да го направите правилно на хартия.“

Berkshire Hathaway Energy, последният от тримата производители на литий в Salton Sea, също е в процес на тестване на своята технология. Наскоро откри първото си съоръжение за тестове за извличане на литий в двуетажна промишлена сграда в цвят каки в съседство с една от нейните геотермални централи. При 10-ия размер на бъдещо търговско съоръжение, съоръжението беше финансирано с 14.9 милиона долара от Министерството на енергетиката на САЩ и 6 милиона долара от Енергийната комисия на Калифорния. Понастоящем компанията разполага със седем пъти по-голям капацитет за производство на геотермална енергия в своите 10 завода в Salton Sea, отколкото единственото съоръжение, което EnergySource използва, и вероятно ще бъде най-големият производител на литий, тъй като увеличава производството от 2026 г.

BHE отказа да участва в тази история. Джонатан Вайсгол, вицепрезидент по връзките с правителството за енергийното подразделение на Berkshire и член на комисията на Lithium Valley в Калифорния, не отговори на множество искания за коментари относно плановете на Salton Sea.

Непреднамерени последици

Литиевият натиск в Калифорния е най-новият източник на вълнение - и очаквания за пари и работни места - в суха, бедна част на щата, която беше разочарована от минали обещаващи развития.

Salton Sea е най-големият вътрешен воден басейн в щата, разположен на около час югоизточно от Палм Спрингс и недалеч от годишния музикален фестивал в Коачела. Това беше достъпна семейна ваканционна дестинация от 1920-те до 60-те години на миналия век, известна със състезания с бързи лодки и осеяна с мотели, закусвални и къмпинги. В пика си "Салтън Ривиера" дори завърши наравно повече посетители от националния парк Йосемити, Според В Сан Диего съюз-Трибюн. Но туристическият бизнес избледня, тъй като солената му вода стана токсична от химическия отток на местните ферми. Замърсяването също унищожи рибната популация, застрашавайки ролята й на основна междинна станция за мигриращите птици.

Днес останките от славните туристически дни на Salton Sea са до голяма степен призрачни градове, с изключение на колонията за художници в трейлър парк в Бомбай Бийч и Слаб Сити, къмпинг общност близо до геотермалните полета, където жителите живеят извън мрежата в ремаркета и полуремаркета -постоянни домове, споделяне на общ душ с изворно захранване. Средният доход на домакинството в района е 46,222 40 долара, 18% под средния за щата, а нивото на бедност е XNUMX%. Токсичен прах от пресъхналото езеро плаж легло е свързано с високи нива на астма, алергии и белодробни заболявания за местните жители, особено тези, живеещи близо до южния му край, където ще бъдат разположени литиеви операции.

„Кой ще носи отговорност за плащането на непреднамерените последици за общественото здраве след пет, 10, 20 години?“

Някои жители се надяват, че литият ще означава работни места и инвестиции за район, който силно се нуждае от него, но има опасения, че повишената промишлена дейност може да влоши местните проблеми със замърсяването, особено ако токсините в саламурата се отделят по време на процеса на добив.

Snydacker от Lilac отбелязва, че изтеглянето на литий без освобождаване на токсините от саламурата във въздуха създава технически предизвикателства. „Имате нужда от начин да се справите с тези проблеми с опасните вещества и да поставите всичко обратно под земята“, казва той. „Ако не можете да инжектирате отново този материал, нямате проект.“

„Всичко, което чуваме от компаниите, е, че „ще ни бъде лесно да извадим лития“, казва Патриша Леал-Гутиерес от северния бряг на езерото, която работи с местни организации в района на Солтън Си и е живяла в долината East Coachella през целия си живот. „За много членове на общността, включително и за мен, знаем, че ще има непреднамерени последици.“

„Кой ще носи отговорност за плащането на непреднамерените последици за общественото здраве след пет, 10, 20 години?“ тя каза. „Защото, когато стигнем до този момент, обикновено е твърде късно да реагираме и тежестта пада върху общността. Трябва да действаме рано и да очертаем начини за справяне с бъдещи непреднамерени последствия.

Това специално безпокойство има история. Simbol, първата компания с планове да изтегли литий от геотермалната саламура на Salton Sea, се провали през 2015 г — малко след като отхвърли a Предложение за покупка от Tesla на Мъск за 325 милиона долара предходната година.

Чувствата на Леал-Гутиерес бяха повторени в скорошно мнение в Пустинното слънце вестник в края на август от две други местни жени, притеснени от новостта на извличането на литий от геотермална саламура.

„Ние отказваме да бъдем експериментални зони за програми за изменение на климата, които имат недоказани ползи и неизвестни въздействия върху околната среда, като извличане на литий“, пишат Сесилия Дора Армента, жител на Солтън Сити от 29 години, и Елизабет Хайме, майка на две деца с астма. „Загрижени сме, че печалбите, които ще произтекат от разработването на литий, са по-важни за вземащите решения от нашето здраве.“

Spomer от EnergySource казва, че компанията се опитва да държи местните в течение, като провежда публични срещи и обсъжда наскоро завършен доклад за въздействието върху околната среда, представен на държавата. „Въпреки че много малко хора се появиха“, каза той. Оттогава той каза, че компанията разпространява информационни пакети и е отворена за провеждане на още събития. „Щастливи сме да ги разведем и да им кажем какво правим.“

Литий със „затворен цикъл“.

Калифорния не е единственият щат с богат потенциал на литий. Съседната Невада има значителни находища близо до прохода Такър. Но получаването му от този източник би довело до извличането му от глина, натоварена с материала, с помощта на киселина. Наред с потенциала за увреждане на околната среда, проектът се противопоставя на местните Pчленове на племето aiute-Shoshone, които смятат региона за свещен, тъй като е бил мястото на клане.

Фактът, че литият в Salton Sea може да избегне вредните ефекти от добива и прекомерното използване на вода, е ключова причина General Motors да иска да работи с Controlled Thermal и да е инвестирала неразкрита сума в компанията.

„Директното извличане на литий“ в региона избягва езерата, използвани в Южна Америка, и хвостовете, генерирани от добива на твърди скали, което го прави „система със затворен цикъл“, казва Тимъти Греу, който ръководи стратегията за електрификация на GM и инженерството на батерийни клетки. „Това е настроено да бъде много по-евтина верига за доставки.“

Все пак автомобилният производител знае, че има препятствия. „Трябва да преминете през реалностите на производството в голям обем“, казва Греу. „Колко всъщност струва капитализирането на директното извличане на литий? Какво се случва, когато саламурата се промени и излезе в друга вулканична саламура?“

Въпросите му вероятно няма да получат отговор в продължение на няколко години, тъй като производството започва да се увеличава.

Това не е попречило на Controlled Thermal да намери други клиенти: заедно с GM, той също има сделка за продажба на литий на Stellantis за своите EV операции. Colwell също така казва, че прави чести пътувания до Азия, за да се среща с корейски и японски компании за батерии, които се надява в крайна сметка да локализират производството на катоди близо до района на Salton Sea. „Просто има търговски смисъл и екологичен смисъл“, казва той.

Засега единствената компания за батерии, която казва, че планира да се присъедини към литиевите оператори, е Statevolt, европейски стартъп, който каза през април ще изгради разтегнат завод за 4 милиарда долара и ще доставя литий от Controlled Thermal. Statevolt не отговори на искане за подробности кога това съоръжение може да отвори врати и каква част от финансирането му е осигурено.

„Увеличаването до демонстрация изисква работа. След това мащабирането от демонстрация до реклама отнема много работа.“

Но засега компании като Redwood Materials, която рециклира метали от батерии и електроника и се готви да произвежда литиеви катоди на нов растение в Невада за EV батерии, нямат планове да доставят литий от района на Salton Sea. Главният изпълнителен директор JB Straubel, съосновател на Tesla, отказа да коментира очакванията си за лития в Salton Sea.

Weisgall от Berkshire също предупреди как ще се развият нещата в Salton Sea през април по време на публичен форум, спонсориран от UC Riverside. Извличането на литий от геотермална саламура е „направено в лабораторията, но мащабирането до демонстрация изисква работа. След това мащабирането от демонстрация до реклама отнема много работа.“

„Това не е алхимия; литият е там“, каза Вайсгол. „Но трябва да направим това по правилния начин.“

ПОВЕЧЕ ОТ ФОРБИ

ПОВЕЧЕ ОТ ФОРБИНай-високоплатените тенисисти за 2022 г.: Ново поколение поема поста от Федерер и СеренаBy Брет Найт
ПОВЕЧЕ ОТ ФОРБИTikTok, болници и приложения за обучение: многото пипала на китайския технологичен гигант ByteDanceBy Александра С. Левин
ПОВЕЧЕ ОТ ФОРБИНовият стартъп за недвижими имоти на съоснователя на WeWork Адам Нойман звучи ужасно много като такъв, в който той е инвестирал преди две годиниBy Иен Мартин
ПОВЕЧЕ ОТ ФОРБИПовече от половината от всички биткойн сделки са фалшивиBy Хавиер Пас