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Bombeando água termal, separando o lítio e usando-o para produzir baterias para mobilidade elétrica – a ideia do lítio como um subproduto ambientalmente compatível e disponível regionalmente de usinas de energia geotérmica parece altamente promissora. No entanto, não ficou claro até agora se a extração doméstica de lítio realmente vale a pena. Uma equipe de pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) resumiu o estado da arte, analisou os mercados de matérias-primas e avaliou as tecnologias. Segundo eles, pode ser possível, em teoria, extrair milhares de toneladas de lítio todos os anos na Alemanha, mas aspectos cruciais ainda precisam ser esclarecidos.
Para a transição energética, a Europa precisa de muitas baterias e lítio suficiente para produzi-las. A União Europeia (UE) classifica o lítio como um recurso crítico. Existe o perigo de um déficit de lítio. “Somos totalmente dependentes das importações. Em todo o mundo, 80% dos recursos de lítio vêm do Chile e da Austrália”, diz Valentin Goldberg, do Instituto de Geociências Aplicadas (AGW) da KIT. “Ao mesmo tempo, aceitamos deliberadamente grandes despesas ambientais devido à extração convencional de lítio nesses países, incluindo impactos negativos nas águas subterrâneas”. A extração de lítio em usinas geotérmicas, por outro lado, está planejada para ser baseada na infraestrutura existente na Europa, onde grandes volumes de água termal com uma concentração às vezes alta de lítio estão sendo extraídos. Após a produção de energia, o lítio será separado e a água restante será realimentada no subsolo, como de costume durante a operação. “Em princípio, estamos muito otimistas com essa tecnologia. Dificilmente seria necessário espaço, os custos ambientais e de transporte seriam baixos”, diz Goldberg. Para determinar realisticamente a participação futura potencial do lítio doméstico, Goldberg e seus colegas da AGW coletaram o conhecimento disponível, analisaram-no e, pela primeira vez, calcularam o potencial para a Alemanha.
Extração Regional de Lítio para Complementar Recursos de Forma Ambientalmente Amigável
O volume potencial de extração de lítio não depende apenas da concentração de lítio da água, mas também da vazão dependente da localização e da dimensão do reservatório. Para suas estimativas, os pesquisadores analisaram locais potenciais na Alemanha, estudaram os mercados de matérias-primas e avaliaram várias tecnologias em termos de eficiência, aplicabilidade e integração na produção de energia geotérmica. “Com base nisso, obtivemos uma estimativa otimista de produção anual de cerca de 2.600 a 4.700 toneladas equivalentes de carbonato de lítio, desde que todas as usinas de energia geotérmica relevantes estejam equipadas com os sistemas necessários”, diz o Dr. Fabian Nitschke, AGW, que também esteve envolvido nos estudos. “Com isso, poderíamos cobrir cerca de 2 a 13 por cento da quantidade anual necessária para a produção planejada de baterias na Alemanha.” A construção de usinas geotérmicas adicionais pode aumentar os volumes de extração. No entanto, levará pelo menos cinco anos para que uma usina de energia recém-planejada comece a operar.” Tendo em vista o déficit global previsto de lítio e a produção planejada de baterias, a situação na Alemanha se deteriorará em breve. Por esse motivo, o lítio de usinas de energia geotérmica complementará os recursos importados no médio prazo”, diz Nitschke.
Comparação direta de diferentes tecnologias
Os prognósticos ainda estão sujeitos a muitas incertezas: As dimensões e as origens dos recursos de lítio em sistemas geotérmicos, bem como a resposta dos reservatórios à extração contínua, estão sendo estudadas no momento. Além disso, as tecnologias de extração estão longe de serem maduras – processos de desenvolvimento essenciais e testes de longo prazo ainda precisam ser realizados. “Mas a comparação direta já revela vantagens e desvantagens específicas que são de particular relevância para a extração de lítio economicamente eficiente”, diz o Dr. Tobias Kluge, AGW, outro autor do estudo. “A necessidade de recursos adicionais, danos causados por depósitos em poços e unidades de extração e consumo de energia afetam diretamente a eficiência econômica.”
É necessária ampla aceitação pública
Ainda assim, não é o desenvolvimento de tecnologia ou locais adequados que decidirão se o lítio será extraído em usinas geotérmicas alemãs. O apoio e a aceitação do público serão necessários, enfatiza Valentin Goldberg. “Nossas publicações na revista “Grundwasser” (águas subterrâneas) não se dirigem apenas a especialistas. Queremos dar aos tomadores de decisão na política e na indústria, bem como ao público interessado, a chance de se informar direta e independentemente sobre oportunidades e desafios.” Agora, os resultados podem ser usados como base para futuras pesquisas e desenvolvimentos nesta área. Os estudos foram realizados no âmbito da atividade de pesquisa em geoenergia coordenada pelo Grupo de Energia Geotérmica e Tecnologia de Reservatórios da AGW no âmbito do Helmholtz Research Field Energy e do Projeto BrineMine financiado pelo Ministério Federal da Educação e Pesquisa (BMBF).(mhe)
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