Neue Lithiumgewinnung senkt Kosten und schont die Umwelt
Die Universität Stanford stellt eine innovative Technologie zur Gewinnung von Lithium aus Thermalwasser vor, die im Vergleich zu herkömmlichen Methoden eine Kostenersparnis von 60 Prozent ermöglicht. Das umweltfreundliche Verfahren verbraucht weniger Wasser und Chemikalien und könnte einen Wendepunkt in der nachhaltigen Lithiumversorgung für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher darstellen.
05.09.2024
Eine neue Technologie ermöglicht die Gewinnung von Lithium mit 60 Prozent geringeren Kosten als bisherige Techniken. Zudem ist das von Forschenden der Stanford University entwickelte Verfahren deutlich umweltfreundlicher, da es weniger Wasser, Chemikalien und Land verbraucht als bisher. Es funktioniert allerdings nur mit lithiumhaltigem Thermalwasser (Sole). Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift „Matter“ veröffentlicht.
„Potenzieller Wendepunkt“
„Die unserem Ansatz innewohnenden Effizienz- und Kostenvorteile machen ihn zu einer vielversprechenden Alternative zu derzeitigen Extraktionstechniken und zu einem potenziellen Wendepunkt in der Lithiumversorgungskette“, erläutert der leitende Forscher Yi Cui. Das Forscherteam schätzt die Kosten ihres Ansatzes zur Gewinnung von hochreinem Lithiumhydroxid auf 3.500 bis 4.400 US-Dollar pro Tonne. Dieses Lithiumhydroxid kann dann kostengünstig in Lithiumcarbonat für Batterien umgewandelt werden. Im Vergleich dazu liegen die Kosten für die gängige Technologie der Lithiumgewinnung aus Sole bei etwa 9.100 US-Dollar pro Tonne. Die Gewinnung von Lithium aus Gestein ist zudem deutlich teurer und umweltbelastender.
Derzeit wird Lithium aus Sole durch Verdampfen von Wasser gewonnen, was sehr energieintensiv ist. Eine alternative Methode besteht darin, die Sole mit Hilfe von Umweltwärme zu konzentrieren, doch dieser Prozess dauert mehrere Monate. Cui und sein Team verwenden stattdessen ein Elektrolyseverfahren, das dem Verfahren zur Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff ähnelt. Dabei wird Ökostrom als Energiequelle genutzt, um den Prozess weitgehend klimaneutral zu gestalten. Durch die schrittweise Abtrennung des Wassers wird der Lithiumgehalt der Sole deutlich erhöht.
Nebenprodukt der Geothermie
Wasser mit hohem Salzgehalt, einschließlich Lithium, kommt in der Natur in einigen Seen, heißen Quellen und Aquiferen vor. Es fällt auch als Nebenprodukt bei der Erdöl- und Erdgasförderung sowie bei der Meerwasserentsalzung an. Außerdem wird es aus Sole gewonnen, die für geothermische Heizprozesse und zur Stromerzeugung genutzt wird. In Deutschland wurde bereits versuchsweise versucht, Lithium aus diesem Wasser zu gewinnen.
Lithium ist für die Bekämpfung des Klimawandels von entscheidender Bedeutung. Einem Bericht der Unternehmensberatung McKinsey zufolge wird die Nachfrage nach Lithium von rund 500.000 Tonnen im Jahr 2021 auf drei bis vier Millionen Tonnen im Jahr 2030 steigen. Dieser signifikante Anstieg ist vor allem auf die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen und Speichersystemen für erneuerbare Energien zurückzuführen, die beide auf Batterien angewiesen sind. Obwohl der Absatz von Elektrofahrzeugen derzeit langsamer wächst und die Nachfrage möglicherweise nicht so schnell ansteigt, sind umweltfreundliche Technologien zur Lithiumgewinnung nach wie vor von großer Bedeutung.
