Allo studio l’estrazione di litio da fonti geotermiche

Nel percorso verso la neutralità climatica, l’Europa avrà bisogno di grandi quantità di litio per i sistemi di accumulo delle batterie, ma finora la quota del Vecchio Continente nel volume mondiale di estrazione di questa materia prima è stata solo dell’1%. Per questo motivo, i ricercatori del Karlsruhe Institut of technology (KIT) stanno cercando di capire come estrarre il litio dalle fonti geotermiche.

“In teoria, le centrali geotermiche nella Valle del Reno superiore e nel bacino della Germania settentrionale potrebbero coprire tra il 2 e il 12% del fabbisogno annuale di litio del Paese”, spiega Valentin Goldberg dell’Istituto di Geoscienze Applicate (AGW) del KIT. Insieme al suo team, ha calcolato che l’estrazione del litio sarà possibile per molti anni a basso costo ambientale e anche se il modello sviluppato riguarda l’Alta Valle del Reno, “i parametri – dice il ricercatore – sono stati scelti in modo tale da poter essere trasferiti anche ad altri sistemi”.

L’estrazione del litio dalle acque termali non è semplice, perché  “è possibile accedervi solo in alcuni punti attraverso singoli pozzi”, spiega il Fabian Nitschke, anch’egli coinvolto in questo studio. “La dimensione del giacimento – dice – dipende quindi dalla quantità di acqua a cui si può accedere idraulicamente attraverso i pozzi”. Per calcolare il potenziale di produzione di litio, i ricercatori hanno dovuto considerare diversi parametri, tra cui il volume potenziale di estrazione dell’acqua, la sua concentrazione di litio e l’estrazione di litio per unità di tempo. “Modelli simili sono noti nell’industria del petrolio e del gas, ma non sono ancora stati applicati al litio”, sottolinea Nitschke.

Quando si utilizza l’energia geotermica, l’acqua estratta viene pompata nuovamente nel terreno attraverso un secondo pozzo. I ricercatori volevano scoprire se la concentrazione di litio nell’acqua profonda diminuisce con il tempo. I risultati mostrano che la concentrazione di litio nel pozzo di estrazione diminuisce del 30-50% nel primo terzo del periodo di indagine di 30 anni, poiché l’acqua profonda viene diluita dall’acqua di ritorno. In seguito, la concentrazione di litio rimane costante. “Questo può essere attribuito al sistema di giunti aperti che fornisce continuamente acqua fresca in profondità da altre direzioni”, spiega Nitschke. I modelli suggeriscono che l’estrazione continua di litio sarà possibile per decenni: “In realtà, l’estrazione di questa risorsa non convenzionale mostra il classico comportamento ciclico. Anche i rendimenti dell’estrazione di idrocarburi o di minerali sono massimi all’inizio e poi iniziano a diminuire gradualmente”.

Thomas Kohl di AGW, che dirige le relative attività di ricerca in qualità di professore di energia geotermica e tecnologia dei giacimenti, ritiene che i risultati della ricerca siano un ulteriore argomento a favore di un ampio utilizzo dell’energia geotermica. “Sapevamo già che le fonti geotermiche possono fornire energia rinnovabile con carico di base per decenni. Il nostro studio rivela ora che una singola centrale elettrica nella Valle del Reno superiore potrebbe coprire fino al 3% del consumo annuale di litio in Germania”. Il gruppo di Kohl sta ora lavorando a soluzioni per l’attuazione pratica. Recentemente ha pubblicato uno studio su Desalination sul trattamento preliminare dell’acqua termale per l’estrazione delle risorse. “Il prossimo passo è trasferire questa tecnologia su scala industriale”, afferma Kohl.