Egy-egy német és francia projektet, amely lítium kitermelését célozza meg termálvízből, az Európai Bizottság a Kritikus Nyersanyagokról szóló Törvény (Critical Raw Materials Act – CRMA) értelmében „Stratégiai Projektnek” minősített. A projektek fontosságának igazolása mellett a besorolás nemcsak a különböző EU-s és tagállami támogatásokhoz, illetve a banki finanszírozáshoz való hozzáférést segíti elő, hanem a hatósági engedélyezést is gyorsítja.
A két projekt a következő:
- Lithium de France projekt Elzászban, Franciaországban
- Neptun Energy projekt Altmarkban, Németországban
Mindkettő célja akkumulátor-minőségű lítiumvegyületek előállítása természetes eredetű, felszín alatti sóoldatból kinyert lítium felhasználásával. Korábban a németországi Vulcan Energy és a franciaországi Eramet hasonló projektjei is megkapták ugyanezt a minősítést.
A Lithium de France projekt célja évi 27 000 tonna lítium előállítási kapacitás elérése 30 éven keresztül, emellett 2 TWh geotermikus hő társ-előállítása. A Neptune Energy projekt némileg eltér ettől, mivel az Altmark földgázmezőn található meglévő földgázkutakból származó sós vizet hasznosítaná. A vállalat azt tervezi, hogy 2030-ra évente akár 25 000 tonna lítium-karbonát-egyenértéket (LCE) állít elő.
A lítium kritikus nyersanyagnak számít Európában. Az energiatároló rendszerek és az elektromos autók akkumulátorainak kulcsfontosságú eleme, miközben az ellátása sérülékeny. A világ lítiumtermelésének nagy része néhány országra (Ausztrália, Chile, Argentína, Kína) koncentrálódik. A termálvízből történő lítium kinyerés elméletileg jelentős lehet, de a gazdaságosságot döntően a lítium-koncentráció, a vízhozam és a kinyerési technológia határozza meg.
Néhány viszonyítási pont:
- A legtöbb termálvíz lítiumtartalma viszonylag alacsony, gyakran csak néhány mg/l és néhány tíz mg/l közötti.
- A „Direct Lithium Extraction” (DLE) technológiák már képesek akár 70-90% feletti visszanyerési arányra is.
- Geotermikus erőműveknél, ahol a termálvíz kitermelése amúgy is megtörténik energiatermelési célból, a lítium melléktermékként nyerhető ki, ami javítja a projekt gazdaságosságát.
Egy egyszerű példa:
- 100 mg/l lítiumtartalmú víz esetén
- 10 000 m³/nap termálvíz-kitermeléssel
naponta 1 tonna lítium kerül a felszínre. Ez 90%-os kinyerési hatásfokkal 0,9 tonna lítium/nap, ami évente nagyjából 330 tonna lítiumot jelentene. A valóságban azonban a lítiumot általában nem elemi lítiumként, hanem lítium-karbonátként (Li₂CO₃) vagy lítium-hidroxidként (LiOH) értékesítik. A 330 tonna lítium megközelítőleg 1 750 tonna lítium-karbonát egyenértéknek (LCE) felel meg.
A vízben oldott lítium koncentrációjának technológiai-gazdasági szempontú értékelése:
| Li koncentráció | Értékelés |
| <10 mg/l | általában nem túl vonzó önmagában |
| 10-30 mg/l | technikailag kinyerhető, de határterület |
| 30-80 mg/l | már érdekes lehet nagy vízhozam mellett |
| 80-150 mg/l | kifejezetten ígéretes |
| >150 mg/l | európai viszonylatban kiemelkedő |
A legismertebb európai referencia a Rajna-árok (Upper Rhine Graben) Franciaország és Németország határán, ezt a térséget tekintik Európa egyik legígéretesebb geotermikus lítiumforrásának:
- Bruchsal: ~163 mg/l
- Insheim: ~168 mg/l
- Soultz-sous-Forêts: ~173 mg/l
- Landau: ~180 mg/l
- Rittershoffen: ~190 mg/l
Geotermikus lítiumprojektek igazán érdekessé általában akkor válnak, amikor a koncentráció 50-200 mg/l tartományba emelkedik, és ehhez nagy vízhozam párosul. A geotermikus energia hasznosítása ilyenkor üzletileg nem is feltétlenül elsődleges szempont. Ugyanakkor mivel a nagy mélységből általában igen magas hőmérséklettel kitermelt termálvizet a lítium kinyerése előtt le kell hűteni, és nem lenne elegáns a földhőt egyszerűen a levegőbe engedni, a geotermikus áramtermelés, esetleg hőtermelés kötelező eleme az ilyen beruházásoknak.
Mi a helyzet Magyarországon?
Magyarországon a Pannon-medence mély geotermikus vizei több helyen emelt lítiumtartalmat mutatnak, azonban a legtöbb ismert magyar termálvíz lítiumkoncentrációja jóval alacsonyabb, mint a legígéretesebb németországi (Rajna-árok), francia vagy amerikai geotermikus lelőhelyeké.
A magyarországi potenciál szempontjából a kutatók figyelme főként a mély, nagy sótartalmú pannon-medencei rétegvizek felé fordul a tárgykörben, nem pedig a hagyományos fürdő- vagy fűtési célú termálkutak felé. A dél-alföldi, többek között Battonya térségi mély rétegvizek egy része figyelemre méltó lehet, amennyiben az egyes kutatásokban már ismertetett 100-200 mg/l értékek nagy vízhozamok mellett igazolhatók és reprodukálhatók. Akkor azok már a Rajna-árok projektjeivel egy szintre kerülhetnek, és lehet esély rá, hogy stratégiai projektté nyilvánítsanak egy lítium kinyerő fejlesztést.
Nyitókép: Adszorpciós oszlopok a geotermikus sósvízből történő lítium kitermelési technológiák teszteléséhez (forrás: Neptune Energy)