Im Geothermiekraftwerk im französischen Rittershofen wurde Anfang des Jahres erfolgreich Lithium aus geothermaler Sole extrahiert. Am Standort im Oberrheingraben wird mittels Tiefengeothermie Wärme und Strom erzeugt. Um aus der geothermalen Sole auch Lithium gewinnen zu können, mussten Verfahren des Centurion Lithium Projects zur Lithiumextraktion aus Salaren an die hohen Druck- und Temperaturbedingungen der Tiefengeothermie angepasst werden.
Durch einen Paradigmenwechsel weg vom Verbrennungsmotor hin zur E-Mobilität steigt der Bedarf an Lithium weltweit. Aktuell kommt das Lithium für Autobatterien hauptsächlich aus Südamerika und Australien, wo es durch Verdunstung aus Salzseen und Salzebenen oder aus Bergwerken gewonnen wird. Die herkömmliche Produktion von Lithium ist darüber hinaus sehr umweltschädlich. Für die Gewinnung einer Tonnen Lithium aus einem Salar verdunsten etwa 170 000 Liter Grundwasser, durch eine Extraktion aus Tiefenwasser in einer Geothermieanlage lässt sich der Wasserverbrauch auf circa 3000 Liter pro Tonne reduzieren. Der Ausstoß von Emissionen wird durch geothermale Lithiumextraktion nahezu vollständig vermieden, da der Energiebedarf für die Lithiumgewinnung vollständig durch die Geothermieanlage gedeckt werden kann. Bei herkömmlichem Abbau fallen pro Tonne Lithium etwa 5 Tonnen CO² an. Um das Lithium von anderen Bestandteilen der Sole zu lösen, bedarf es Chemikalien, die bei der Produktion im Bergbau in Auffangbecken gesammelt werden. Diese Deponien gefährden die lokale Mikrofauna, verseuchen das Oberflächenwasser und auf lange Sicht auch das Grundwasser. Geothermales Lithium wird in einem geschlossenen System gewonnen. Die Extraktion erfolgt durch Nanofiltration, umgekehrte Osmose und Evaporation. In diesem Prozess werden alle Stoffe aus der Sole herausgefiltert, sodass am Ende nur noch das Ausgangsmaterial für Lithiumcarbonat bleibt. Alle weiteren, ursprünglich enthaltenen, Bestandteile der Sole werden durch die Pumpen der Geothermieanlage zurück in den Aquifer geleitet.
EuGeLi Projekt verzeichnet Erfolge
Die Extraktion von Lithium im Elsass ist zudem ein großer Erfolg für das EuGeLi Projekt (European Geothermal Lithium Brine). Das Projekt ist ein Zusammenschluss der Konzerne Eramet, Électricite de Strasbourg, BRGM, IFPEN und BASF. Ziel des Vorhabens ist es die geothermale Sole aus dem deutsch-französischen Becken für die Lithiumextraktion zu nutzen und somit den europäischen Bedarf an Lithium zu decken.
Lithiumgewinnung im Oberrheingraben
In Deutschland bietet die Region im Oberrheingraben große Potentiale für die Extraktion geothermalen Lithiums. Bei Förderung aus einer geothermischen Dublette können nach realistischen Schätzungen mit einem Ionenaustauscher etwa 2000 Tonnen Lithiumcarbonat pro Jahr aus einer einzelnen Dublette gewonnen werden. Aus den Bunt- und Sandsteinaquiferen im Oberrheingraben könnten nach ersten Abschätzungen aus einem 15x15 km großem Gebiet etwa 1-1,5 Millionen Tonnen Lithiumcarbonat aus den Aquiferen extrahiert werden. Das entspricht der Produktion von etwa 20 000 Batterien für E-Autos je geothermischer Dublette.
Quellen:
https://www.tiefegeothermie.de/news/erfolgreiche-lithiumgewinnung-im-elsass
https://www.youtube.com/watch?v=vU2GF4XlKXY
https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/l/lithium.html (Lithium in Deutschland)
https://www.auto-motor-und-sport.de/verkehr/lithium-abbau-fuer-hersteller-nachhaltig-moeglich/ (Umweltrisiken)
