भूतापीय ऊर्जा लिथियम के स्रोत के तरीके को बदल सकती है

इंग्लैंड का दक्षिण पश्चिम अपने नाटकीय समुद्र तट, हरे-भरे ग्रामीण इलाकों और ताज़ा समुद्री भोजन के लिए प्रसिद्ध है। यदि सब कुछ योजना के अनुसार हुआ, तो अगले कुछ वर्षों में क्षेत्र के धनुष में एक और तार जोड़ा जा सकता है: लिथियम निष्कर्षण।

कॉर्नवाल काउंटी में, क्षेत्र के प्राकृतिक संसाधनों का दोहन करने और एक उद्योग स्थापित करने के प्रयास चल रहे हैं, जो एक दिन, नवीकरणीय ऊर्जा का उत्पादन कर सकता है और लिथियम का एक स्थानीय स्रोत स्थापित कर सकता है।

सेल फोन, कंप्यूटर, टैबलेट और आधुनिक जीवन के पर्यायवाची अन्य गैजेट्स में इसके उपयोग के साथ-साथ, लिथियम इलेक्ट्रिक वाहनों और बैटरी भंडारण के लिए महत्वपूर्ण है, दो प्रौद्योगिकियां ग्रह को कम और शून्य उत्सर्जन वाले भविष्य में बदलने में बड़ी भूमिका निभाती हैं। .

यह उभरता हुआ क्षेत्र अगले कुछ वर्षों में कैसे प्रगति कर सकता है, इसके उदाहरणों में जियोथर्मल इंजीनियरिंग लिमिटेड शामिल है, जो रेड्रुथ के कोर्निश शहर के पास स्थित एक कंपनी है जो भू-तापीय परियोजनाओं के विकास और संचालन में विशेषज्ञता रखती है।

अपने नियोजित नवीकरणीय ऊर्जा संचालन के साथ-साथ, जीईएल भू-तापीय जल से लिथियम के निष्कर्षण पर केंद्रित एक परीक्षण परियोजना पर भी काम कर रहा है। यह जियोक्यूब्ड नामक एक संयुक्त उद्यम के माध्यम से एक अन्य कंपनी, कोर्निश लिथियम के साथ एक सहयोग है।

जीईएल का कहना है, "उद्देश्य यह प्रदर्शित करना है कि इलेक्ट्रिक वाहनों में उपयोग की जाने वाली लिथियम-आयन बैटरी का एक प्रमुख घटक लिथियम हाइड्रॉक्साइड, कॉर्नवॉल में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले भू-तापीय पानी से शुद्ध शून्य कार्बन पदचिह्न के साथ उत्पादित किया जा सकता है।"

कॉर्नवाल में परियोजना प्रत्यक्ष लिथियम निष्कर्षण या डीएलई पर केंद्रित है। अमेरिकी ऊर्जा विभाग की राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला के अनुसार, डीएलई के पीछे की तकनीकों को "मोटे तौर पर तीन मुख्य श्रेणियों में बांटा जा सकता है: झरझरा सामग्री का उपयोग करके सोखना जो लिथियम बॉन्डिंग, आयन एक्सचेंज और विलायक निष्कर्षण को सक्षम करता है।"

हालांकि इसकी क्षमता के बारे में उत्साह है, एनआरईएल ने चेतावनी दी है कि उपरोक्त तरीकों को "पूर्ण उत्पादन क्षमता" तक बढ़ाना "एक चुनौतीपूर्ण कार्य बना हुआ है"।

"उदाहरण के लिए, एक ठोस पदार्थ विकसित करना जो सिर्फ लिथियम के साथ बंधता है, भू-तापीय नमकीन पानी में एक बड़ी चुनौती है जिसमें कई खनिज और धातुएं होती हैं," यह कहता है।

कॉर्नवाल जैसी परियोजनाएं ऐसे समय में आई हैं जब स्थिरता और ईएसजी को लेकर चिंताएं बढ़ रही हैं। वैश्विक आपूर्ति श्रृंखलाओं की सुरक्षा एक और मुद्दा है, खासकर जब लिथियम उत्पादन के विशाल बहुमत पर वर्तमान में चिली, चीन, ऑस्ट्रेलिया और अर्जेंटीना सहित देशों का वर्चस्व है।

इस पृष्ठभूमि में, लिथियम सोर्सिंग के कम गहन, अधिक स्थानीय और आसानी से सुलभ तरीकों का व्यावसायीकरण आगे चलकर बेहद महत्वपूर्ण हो सकता है।

प्रमुख अर्थव्यवस्थाएं और ऑटोमोटिव निर्माता भी हमारी सड़कों पर इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या बढ़ाने की योजना बना रहे हैं। इसके साथ ही, नवीकरणीय ऊर्जा क्षमता के विस्तार पर जोर कम होने का कोई संकेत नहीं दिख रहा है।

जूलिया पोलिस्कानोवा ब्रसेल्स में मुख्यालय वाले एक अभियान समूह ट्रांसपोर्ट एंड एनवायरनमेंट में ई-मोबिलिटी की वरिष्ठ निदेशक हैं। सीएनबीसी से बात करते हुए, उन्होंने लिथियम को "हमारे सभी हरित बदलावों के लिए अपूरणीय" बताया।

जब लिथियम और अन्य सामग्रियों की टिकाऊ सोर्सिंग की बात आई, तो पोलिस्कानोवा ने कहा कि, "मध्यम से लंबी अवधि तक, यह स्पष्ट है कि इसका अधिकांश हिस्सा सर्कुलर बिजनेस मॉडल से आना है, विशेष रूप से रीसाइक्लिंग से।"

उन्होंने बताया कि अगले कुछ दशकों में "वास्तव में भारी वृद्धि और मांग" कैसे होगी। इसके लिए अल्प से मध्यम अवधि में नई निष्कर्षण तकनीकों की आवश्यकता होगी।

अपनी बात को विस्तार देते हुए पोलिस्कानोवा ने कहा कि 2030 में उपयोग में आने वाले अधिकांश लिथियम को अभी तक निकाला नहीं गया है।

"यही वह जगह है जहां भू-तापीय लिथियम आता है," उसने कहा, "क्योंकि नए लिथियम, नए संसाधनों की हमें... जरूरत है, इसे लगातार खनन करना होगा और पर्यावरण और हमारे समुदायों पर सबसे कम प्रभाव डालना होगा।"

जियोक्यूबेड का £4 मिलियन ($5.46 मिलियन) का पायलट प्लांट प्रत्यक्ष लिथियम निष्कर्षण प्रौद्योगिकियों की एक श्रृंखला पर ध्यान केंद्रित करेगा। समग्र उद्देश्य अंततः जीईएल के यूनाइटेड डाउन्स डीप जियोथर्मल पावर प्रोजेक्ट में एक वाणिज्यिक संयंत्र विकसित करना है।

सीएनबीसी के साथ एक साक्षात्कार में, जीईएल के संस्थापक और प्रबंध निदेशक, रयान लॉ ने उस अवसर को रेखांकित किया जिसका उनका व्यवसाय लाभ उठाना चाह रहा था। इसकी सतह के नीचे, कॉर्नवाल बहुत सारी ग्रेनाइट चट्टान का घर है, जिसमें बदले में उच्च लिथियम सामग्री होती है, लॉ ने समझाया।

उन्होंने कहा, "लिथियम से भरपूर ग्रेनाइट चट्टान और गर्म पानी का संयोजन - गर्म पानी अधिक लिथियम को अवशोषित कर सकता है - इसका मतलब है कि हम अपने बिजली संयंत्र को चलाने के लिए यूनाइटेड डाउन्स में जो पानी सतह पर लाते हैं उसमें लिथियम की मात्रा बहुत अधिक है," उन्होंने कहा। .

"अगला कदम यह है: हम इसे कैसे बाहर निकालें?" लॉ कहता गया. "और हम कई साझेदारों के साथ मिलकर इसी पर विचार कर रहे हैं।"

परिवर्तनशील समय

जीईएल उन कई कंपनियों में से एक है जो प्रत्यक्ष लिथियम निष्कर्षण पर केंद्रित सुविधाएं विकसित करना चाहती है। जियोक्यूबेड के साथ-साथ, कॉर्निश लिथियम कई अन्य परियोजनाओं पर भी काम कर रहा है।

अन्यत्र, अप्रैल 2021 में, ऑस्ट्रेलिया-सूचीबद्ध वल्कन एनर्जी रिसोर्सेज ने कहा कि जर्मनी की ऊपरी राइन घाटी में स्थित उसके प्रत्यक्ष लिथियम निष्कर्षण पायलट संयंत्र ने परिचालन शुरू कर दिया है।

नवंबर में अमेरिका में, कंट्रोल्ड थर्मल रिसोर्सेज नामक एक फर्म ने घोषणा की कि कैलिफ़ोर्निया में हेल्स किचन लिथियम और पावर प्रोजेक्ट में उसका ड्रिलिंग कार्यक्रम शुरू हो गया है।

उस समय, सीईओ रॉड कोलवेल ने कहा कि कंपनी "50 के अंत में परियोजना की पहली 2023MW बेसलोड नवीकरणीय ऊर्जा और 20,000 में अनुमानित 2024 टन लिथियम हाइड्रॉक्साइड वितरित करने की योजना पर थी।"

हेल्स किचन परियोजना कुछ प्रमुख खिलाड़ियों का ध्यान आकर्षित कर रही है। पिछली गर्मियों में, जनरल मोटर्स ने कहा था कि वह "स्थानीय और कम लागत वाले लिथियम को सुरक्षित करने के लिए नियंत्रित थर्मल रिसोर्सेज के साथ एक रणनीतिक निवेश और वाणिज्यिक सहयोग बनाने पर सहमत हुई है।"

कार निर्माता ने बाद में कहा, "पहले निवेशक के रूप में, जीएम के पास हेल्स किचन परियोजना के पहले चरण द्वारा उत्पादित लिथियम पर पहला अधिकार होगा, जिसमें बहु-वर्षीय संबंध का विकल्प भी शामिल है।"

उपरोक्त विकास प्रगति के विभिन्न चरणों में हैं, लेकिन यदि वे बड़े पैमाने पर उत्पादन करने में सक्षम हैं, तो इससे लिथियम की कटाई के तरीके में बड़ा बदलाव आ सकता है।

एनआरईएल के अनुसार, अधिकांश लिथियम "खुले गड्ढे वाली खदानों या नमक के मैदानों के नीचे लिथियम युक्त खारे पानी" से प्राप्त होता है।

इसमें बाद वाले को खारे पानी के रूप में वर्णित किया गया है जिसमें लिथियम होता है जिसे "बड़े बेसिनों में पंप किया जाता है जहां यह सूर्य के नीचे वाष्पित हो जाता है।"

ऐसी प्रक्रियाओं के पर्यावरणीय प्रभाव महत्वपूर्ण हो सकते हैं। एनआरईएल का कहना है कि खुले गड्ढे में खनन और नमक के फ्लैट विधि दोनों से "भूमि विनाश, संभावित प्रदूषण और उच्च पानी की खपत हो सकती है, खासकर उन क्षेत्रों में जो पहले से ही सूखे और मरुस्थलीकरण से पीड़ित हैं।" इसमें यह भी कहा गया है कि वे काफी मात्रा में जगह भी घेरते हैं।

इसके विपरीत, डीएलई, "उत्पादन के लिए नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के रूप में भू-तापीय ऊर्जा का उपयोग सहित अधिक टिकाऊ लिथियम आपूर्ति की अनुमति देता है।"

परिवहन और पर्यावरण के पोलिस्कानोवा ने भू-तापीय लिथियम के पूरक प्रयासों और पुनर्चक्रण अर्थव्यवस्था के विचारों के महत्व पर जोर दिया। उन्होंने बाद में कहा, पुनर्चक्रण "नंबर एक प्राथमिकता" होनी चाहिए।

वास्तव में ऐसा लगता है कि पुनर्चक्रण की आगे चलकर महत्वपूर्ण भूमिका होगी, विशेषकर ईवी क्षेत्र में। उदाहरण के लिए, एलोन मस्क की टेस्ला का कहना है कि उसकी सभी बेकार लिथियम-आयन बैटरियां पुनर्नवीनीकरण की जाती हैं।

और नवंबर में, स्वीडिश बैटरी फर्म नॉर्थवोल्ट ने कहा कि उसने अपनी पहली बैटरी सेल का उत्पादन किया है, जिसका वर्णन उसने "100% पुनर्नवीनीकरण निकल, मैंगनीज और कोबाल्ट" के रूप में किया है।

कॉर्नवॉल में, जियोक्यूब्ड परियोजना जारी है। इस महीने की शुरुआत में, उसने कहा कि उसने अपने पायलट प्लांट को इंजीनियरिंग, खरीद, निर्माण और कमीशनिंग, या ईपीसीसी से संबंधित सहायता प्रदान करने के लिए रॉस-शायर इंजीनियरिंग नामक एक फर्म को चुना था।

इसके बयान में अगस्त 2021 में जीईएल द्वारा किए गए एक विद्युत सबमर्सिबल पंप परीक्षण का भी संदर्भ दिया गया, जिसके परिणामस्वरूप "भूतापीय पानी का एक बड़ा नमूना" एकत्र किया गया।

जियोक्यूबेड ने कहा कि नमूने में लिथियम सांद्रता का स्तर "उत्साहजनक" था, और कहा कि "सीज़ियम, रूबिडियम और पोटेशियम जैसे अन्य प्रमुख उप-उत्पाद ऊंचे स्तर पर दिखाए गए थे।"

यदि सब कुछ योजना के अनुसार रहा, तो पायलट सुविधा इस साल मार्च के अंत तक चालू हो जाएगी।