Gallai ynni geothermol drawsnewid y ffordd y caiff lithiwm ei gyrchu

Mae de-orllewin Lloegr yn enwog am ei harfordir dramatig, cefn gwlad gwyrddlas a bwyd môr ffres. Os aiff popeth yn unol â'r cynllun, gellid ychwanegu llinyn arall at fwa'r rhanbarth dros yr ychydig flynyddoedd nesaf: echdynnu lithiwm.

Yn sir Gernyw, mae ymdrechion ar y gweill i fanteisio ar adnoddau naturiol yr ardal a sefydlu diwydiant a allai, un diwrnod, gynhyrchu ynni adnewyddadwy a sefydlu ffynhonnell leol o lithiwm.

Ochr yn ochr â'i ddefnydd mewn ffonau symudol, cyfrifiaduron, tabledi a llu o declynnau eraill sy'n gyfystyr â bywyd modern, mae lithiwm yn hanfodol i gerbydau trydan a storio batri, dwy dechnoleg sydd â rhan fawr i'w chwarae yn symudiad y blaned i ddyfodol allyriadau isel a sero. .

Mae enghreifftiau o sut y gallai’r sector eginol hwn ddatblygu dros yr ychydig flynyddoedd nesaf yn cynnwys Geothermal Engineering Ltd, cwmni sydd wedi’i leoli ger tref Redruth yng Nghernyweg sy’n arbenigo mewn datblygu a gweithredu prosiectau geothermol.

Ochr yn ochr â'i weithrediadau ynni adnewyddadwy arfaethedig, mae GEL hefyd yn gweithio ar brosiect prawf sy'n canolbwyntio ar echdynnu lithiwm o ddyfroedd geothermol. Mae'n gydweithrediad â chwmni arall, Cornish Lithium, trwy fenter ar y cyd o'r enw GeoCubed.

“Y nod yw dangos y gellir cynhyrchu lithiwm hydrocsid, elfen allweddol o fatris lithiwm-ion a ddefnyddir mewn cerbydau trydan, yng Nghernyw o ddŵr geothermol sy’n digwydd yn naturiol gydag ôl troed carbon sero net,” meddai GEL.

Mae'r prosiect yng Nghernyw yn canolbwyntio ar echdynnu lithiwm yn uniongyrchol, neu DLE. Yn ôl Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol Adran Ynni’r UD, gellir grwpio’r technolegau y tu ôl i DLE “yn fras yn dri phrif gategori: arsugniad gan ddefnyddio deunyddiau mandyllog sy’n galluogi bondio lithiwm, cyfnewid ïon, ac echdynnu toddyddion.”

Er bod cyffro ynglŷn â’i botensial, mae’r NREL yn rhybuddio ei bod “yn dal yn dasg heriol” i ehangu’r dulliau uchod i’r hyn y mae’n ei alw’n “allu cynhyrchu llawn.”

“Er enghraifft, mae datblygu deunydd solet sy'n bondio â dim ond lithiwm yn her enfawr mewn heli geothermol sy'n cynnwys llawer o fwynau a metelau,” dywed.

Daw prosiectau fel yr un yng Nghernyw ar adeg pan fo pryderon ynghylch cynaliadwyedd ac ESG yn cynyddu. Mae diogelwch cadwyni cyflenwi byd-eang yn fater arall, yn enwedig pan fo mwyafrif helaeth y cynhyrchiad lithiwm ar hyn o bryd yn cael ei ddominyddu gan wledydd gan gynnwys Chile, Tsieina, Awstralia a'r Ariannin.

Yn erbyn y cefndir hwn, gallai masnacheiddio ffyrdd llai dwys, mwy lleol a hygyrch o gyrchu lithiwm fod yn hynod bwysig yn y dyfodol.

Mae economïau mawr a gweithgynhyrchwyr modurol hefyd yn gosod cynlluniau i gynyddu nifer y cerbydau trydan ar ein ffyrdd. Ar yr un pryd, nid yw'r ymdrech i ehangu capasiti ynni adnewyddadwy yn dangos unrhyw arwydd o ollwng.

Mae Julia Poliscanova yn uwch gyfarwyddwr e-symudedd yn Transport & Environment, grŵp ymgyrchu sydd â'i bencadlys ym Mrwsel. Wrth siarad â CNBC, disgrifiodd hi lithiwm fel rhywbeth na ellir ei ddisodli ar gyfer ein holl drawsnewidiadau gwyrdd.

O ran cyrchu lithiwm a deunyddiau eraill yn gynaliadwy, dywedodd Poliscanova, “yn y tymor canolig i'r hirdymor, mae'n amlwg bod yn rhaid i'r mwyafrif helaeth ohono ddod o fodelau busnes cylchol, yn fwyaf nodedig ailgylchu.”

Nododd sut y byddai “twf a galw aruthrol iawn” dros yr ychydig ddegawdau nesaf. Byddai hyn yn gofyn am dechnegau echdynnu newydd yn y tymor byr i ganolig.

Wrth ehangu ar ei phwynt, dywedodd Poliscanova nad oedd mwyafrif y lithiwm a fydd yn cael ei ddefnyddio yn 2030 wedi'i echdynnu eto.

“Dyna lle mae lithiwm geothermol yn dod i mewn,” meddai, “oherwydd y lithiwm newydd, yr adnoddau newydd rydyn ni … eu hangen, mae’n rhaid ei gloddio’n gynaliadwy ac mae’n rhaid iddo gael yr effaith leiaf ar yr amgylchedd a’n cymunedau.”

Bydd gwaith peilot GeoCubed gwerth £4 miliwn ($5.46 miliwn) yn canolbwyntio ar ystod o dechnolegau echdynnu lithiwm uniongyrchol. Yr amcan cyffredinol yn y pen draw yw datblygu ffatri fasnachol ym Mhrosiect Pŵer Geothermol Dwfn United Downs GEL.

Mewn cyfweliad â CNBC, amlinellodd Ryan Law, sylfaenydd a rheolwr gyfarwyddwr GEL, y cyfle yr oedd ei fusnes yn edrych i fanteisio arno. O dan ei wyneb, mae Cernyw yn gartref i lawer o graig gwenithfaen sydd yn ei dro â chynnwys lithiwm uchel, esboniodd Law.

“Mae’r cyfuniad o’r graig gwenithfaen sy’n gyfoethog mewn lithiwm a dŵr poeth - gall dŵr poeth amsugno mwy o lithiwm - yn golygu bod gan y dŵr rydyn ni’n dod ag ef i’r wyneb yn United Downs i yrru ein gwaith pŵer gynnwys lithiwm uchel iawn,” meddai. .

“Y cam nesaf yw: sut ydyn ni'n ei gael allan?” Aeth y gyfraith ymlaen i ddweud. “A dyna beth rydyn ni wedi bod yn edrych arno ar y cyd â nifer o bartneriaid.”

Amserau newidiol

Mae GEL yn un o nifer o gwmnïau sydd am ddatblygu cyfleusterau sy'n canolbwyntio ar echdynnu lithiwm yn uniongyrchol. Ochr yn ochr â GeoCubed, mae Cornish Lithium hefyd yn gweithio ar nifer o brosiectau eraill.

Mewn man arall, ym mis Ebrill 2021, dywedodd Vulcan Energy Resources, sydd wedi'i restru yn Awstralia, fod ei ffatri beilot echdynnu lithiwm uniongyrchol, a leolir yn Nyffryn Rhein Uchaf yr Almaen, wedi dechrau gweithredu.

Yn yr Unol Daleithiau ym mis Tachwedd, cyhoeddodd cwmni o'r enw Controlled Thermal Resources fod ei raglen ddrilio ym mhrosiect Hell's Kitchen Lithium and Power yng Nghaliffornia wedi dechrau.

Ar y pryd, dywedodd y Prif Swyddog Gweithredol Rod Colwell fod y cwmni “ar yr amserlen i ddarparu 50MW cyntaf y prosiect o bŵer adnewyddadwy llwyth sylfaen ddiwedd 2023 ac amcangyfrif o 20,000 tunnell o lithiwm hydrocsid yn 2024.”

Mae prosiect Hell's Kitchen yn denu sylw rhai o'r prif chwaraewyr. Yr haf diwethaf, dywedodd General Motors ei fod wedi “cytuno i ffurfio buddsoddiad strategol a chydweithrediad masnachol gyda Controlled Thermal Resources i sicrhau lithiwm lleol a chost isel.”

“Fel y buddsoddwr cyntaf, bydd gan GM hawliau cyntaf ar lithiwm a gynhyrchir gan gam cyntaf prosiect Hell's Kitchen, gan gynnwys opsiwn ar gyfer perthynas aml-flwyddyn,” ychwanegodd y carmaker yn ddiweddarach.

Mae'r datblygiadau uchod mewn gwahanol gamau o gynnydd, ond os ydynt yn gallu cynhyrchu ar raddfa, gallai arwain at newid mawr yn y ffordd y mae lithiwm yn cael ei gynaeafu.

Yn ôl yr NREL, mae mwyafrif y lithiwm yn dod o “fwyngloddiau pwll agored neu ddŵr halen sy'n cynnwys lithiwm o dan fflatiau halen.”

Mae'n disgrifio'r olaf fel un sy'n ymwneud â dŵr halen sy'n cynnwys lithiwm yn cael ei “bwmpio i fasnau mawr lle mae'n anweddu o dan yr haul.”

Gall effeithiau amgylcheddol prosesau o'r fath fod yn sylweddol. Dywed yr NREL y gall mwyngloddio pwll agored a’r dull fflatiau halen “arwain at ddinistrio tir, halogiad posibl, a defnydd uchel o ddŵr, yn enwedig mewn ardaloedd sydd eisoes yn dioddef o sychder a diffeithdiro.” Mae'n ychwanegu eu bod hefyd yn cymryd llawer o le.

Mewn cyferbyniad, mae DLE yn caniatáu “cyflenwad lithiwm mwy cynaliadwy, gan gynnwys defnyddio ynni geothermol fel ffynhonnell pŵer adnewyddadwy ar gyfer cynhyrchu.”

Aeth Poliscanova o Transport & Environment ymlaen i bwysleisio pwysigrwydd lithiwm geothermol yn ategu ymdrechion ar ailgylchu a syniadau am economi gylchol. Ailgylchu, meddai yn ddiweddarach, ddylai fod y “flaenoriaeth rif un.”

Mae'n edrych yn debyg y bydd gan ailgylchu ran allweddol i'w chwarae yn y dyfodol, yn enwedig yn y sector cerbydau trydan. Mae Tesla Elon Musk, er enghraifft, yn dweud bod ei holl fatris lithiwm-ion wedi'u sgrapio yn cael eu hailgylchu.

Ac yn ôl ym mis Tachwedd, dywedodd y cwmni batri o Sweden, Northvolt, ei fod wedi cynhyrchu ei gell batri gyntaf gyda’r hyn a ddisgrifiodd fel “nicel, manganîs a chobalt wedi’i ailgylchu 100%.”

Yn ôl yng Nghernyw, mae prosiect GeoCubed yn parhau. Yn gynharach y mis hwn, dywedodd ei fod wedi dewis cwmni o'r enw Ross-shire Engineering i ddarparu cymorth yn ymwneud â pheirianneg, caffael, adeiladu a chomisiynu, neu EPCC i'w ffatri beilot.

Roedd ei ddatganiad hefyd yn cyfeirio at brawf pwmp tanddwr trydanol a gynhaliwyd gan GEL ym mis Awst 2021, a arweiniodd at gasglu “swmp sampl o ddŵr geothermol.”

Dywedodd GeoCubed fod lefelau crynodiadau lithiwm yn y sampl yn “galonogol,” ac ychwanegodd y “dangoswyd bod sgil-gynhyrchion allweddol eraill fel caesiwm, rwbidiwm a photasiwm ar lefelau uchel.”

Os aiff popeth yn unol â'r cynllun, bydd y cyfleuster peilot yn cael ei gomisiynu erbyn diwedd mis Mawrth eleni.