Под земной корой сверхгорячая порода обладает потенциалом для получения чистой возобновляемой энергии, называемой геотермальной энергией. Этот ресурс просто ждет, чтобы его использовали. Однако развитию геотермальной энергии за последние пару десятилетий препятствовали значительные первоначальные инвестиции, финансовые риски и воспринимаемая стоимость выше, чем у возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия.
Но все может измениться, если геотермальная энергия будет сочетаться с добычей лития.
Исследования Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) показывают, что сочетание производства геотермальной энергии с добычей лития может существенно снизить стоимость геотермальных разработок и повысить прибыльность предприятий .
Кроме того, это даст возможность извлекать востребованные полезные ископаемые, такие как литий, для производства аккумуляторов, электронных транспортных средств и многого другого. «Последние 30 лет разработка геотермальной энергии находилась в застое из-за экономических и логистических ограничений, но сочетание ее с добычей лития может сделать заводы более прибыльными и быстрыми», — сказал Дэйв Гудман, аналитик PNNL.
Сосредоточившись на Солтон-Си — районе с богатым геотермальным потенциалом и запасами лития — исследовательская группа внимательно изучила, как различные финансовые, политические и технологические сценарии могут повлиять на время окупаемости и прогнозируемую прибыль геотермальных электростанций в регионе.
Более короткие сроки получения разрешений, снижение затрат на строительство и государственное субсидирование могут повысить жизнеспособность геотермальной энергии, но было показано, что совместное размещение с добычей лития имеет наибольший потенциал для снижения барьеров и стимулирования успешного будущего развития геотермальной энергии.
Выжимание воды и металлов из камня При производстве геотермальной энергии вода, называемая рассолом, нагревается сверхгорячей породой глубоко под землей.
Когда рассол перемещается на поверхность Земли, он быстро остывает, образуя пар, который вращает турбины и вырабатывает энергию.
Затем рассол возвращают в землю, продолжая цикл.
Соединенные Штаты обладают крупнейшим известным геотермальным ресурсом в мире, который, по оценкам, может обеспечить до 10% общей электрической мощности США. Но геотермальные ресурсы в Солтон-Си не просто предлагают возобновляемую энергию — рассол полон полезных ископаемых, включая ценные металлы, такие как литий, которые можно извлечь с помощью правильных технологий .
Спрос на литий — ключевой компонент аккумуляторов — уже высок, и ожидается, что к 2040 году он вырастет до 40 раз.
В настоящее время очень мало лития производится в США, которые импортируют большую часть лития из Австралии, Чили и Китая. Создание устойчивых внутренних поставок лития побудило исследователей и разработчиков творчески подойти к вопросу о том, как и где извлекать больше лития.
Одним из возможных решений является извлечение лития из геотермального рассола, и многообещающим местом является Солтон-Си в Калифорнии. «Есть много оптимизма в отношении будущих технологий извлечения лития», — объяснил Патрик Мирик, ученый PNNL Earth.
«Наше исследование показывает, что если эти технологии будут работать по плану, они изменят финансовые правила игры в геотермальной отрасли». Чтобы определить, насколько совместная добыча лития на геотермальных электростанциях может потенциально изменить отрасль, исследователи провели технико-экономический анализ, чтобы спрогнозировать рентабельность завода в Солтон-Си с течением времени.
Рассматривая различные сроки, варианты финансирования и технологии, исследователи прогнозировали, что включение извлечения лития приведет к самым большим потенциальным последствиям для геотермальных электростанций: снижению стоимости производства электроэнергии, сокращению времени до прибыльности станции и увеличению чистой прибыли.
раз.
Такие изменения устранили бы существенные препятствия для развития геотермальной промышленности. Наращивание темпов производства лития В 2020 году Калифорнийская энергетическая комиссия (CEC) подсчитала, что подземные породы в южной части региона Солтон-Си содержат подземный рассол, который может обеспечить 40% мирового спроса на литий и приносить годовой доход на сумму более 7 миллиардов долларов США.
Огромный потенциал этого региона для производства чистой энергии и лития настолько многообещающий, что CEC создала Комиссию по литиевой долине для дальнейшего изучения возможностей в этой области.
Извлечение лития и потенциально других ценных полезных ископаемых из геотермальной воды позволяет избежать многих экологических и социальных проблем, связанных с современными методами извлечения лития.
Поскольку рассол уже доставлен на поверхность для поддержки геотермальной разработки, дополнительные воздействия добавления лития к геотермальной электростанции минимальны и, как ожидается, окажут меньшее воздействие на окружающую среду, чем традиционная добыча твердых пород, обеспечивая при этом важные минералы для чистой энергии в будущем.
PNNL является лидером в разработке технологий извлечения полезных ископаемых, которые могут быть использованы для сбора лития и, возможно, других редкоземельных минералов из геотермального рассола.
Разработка более экологически чистой технологии извлечения лития была бы ценным шагом в удовлетворении растущего спроса на литий.
Глядя за пределы лития Исследователи PNNL также изучили стратегии, которые разработчики ресурсов, государственные регулирующие органы и политики могли бы использовать для повышения ценности геотермальных ресурсов независимо от добычи лития .
Например, инновационные подходы к заключению контрактов и поддержка идентификации ресурсов могут снизить риски для разработчиков, сделав геотермальную энергетику более привлекательным вариантом для инвестиций.
Стимулы, поддерживающие усовершенствованные геотермальные системы, могут увеличить количество площадок в США, подходящих для производства геотермальной энергии.
Эти подходы будут поддерживать рост этого возобновляемого источника энергии, чтобы помочь удовлетворить потребности в электроэнергии базовой нагрузки для электрической сети. «Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, могли бы обеспечить до 90 % наших потребностей в чистой энергии, но помимо этого есть убывающая отдача.
Геотермальная энергия может помочь сократить разрыв в достижении 100 % чистой энергии, поскольку она обеспечивает постоянное снабжение энергией и потенциал для гибкости», — сказал Дхрув Бхатнагар, старший инженер-исследователь энергетических систем PNNL.
В отдельном отчете исследователи PNNL обнаружили, что снижение затрат на разработку за счет стимулов, модернизации вариантов заключения контрактов и оценки сетевых услуг, предоставляемых геотермальными электростанциями, поможет геотермальной разработке стать конкурентоспособной и прибыльной за меньшее время.
Одним из вариантов снижения рисков и затрат на разработку геотермальной энергии является рыночный подход, который надлежащим образом компенсирует характеристики геотермальной энергии .
Например, оценка твердого вклада геотермальной энергии в дополнение к недорогим, но изменчивым возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и солнечная энергия, может повысить ее рыночную стоимость и привести к более быстрой окупаемости инвестиций разработчиков, стимулируя рост отрасли.
«Поиск способов сделать геотермальную энергетику более конкурентоспособной на рынке откроет возможности для производства более чистой энергии в будущем», — пояснил Бхатнагар.
«Это включает в себя согласование рынков и политики для использования ценности, которую геотермальная энергия может обеспечить для сети».
Рубрика: Техно. Читать весь текст на android-robot.com.