Lítio, césio, ou mesmo ouro - além da energia, as águas geotérmicas podem conter tesouros minerais. No projeto de pesquisa BrineMine, pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) querem aproveitar esse potencial e apoiar a mineração sustentável no Chile. Junto com seus parceiros, eles estão desenvolvendo estratégias e métodos para extrair recursos minerais diretamente em usinas geotérmicas. Aqui, não apenas energia e minerais devem ser extraídos, mas também água potável. Etapas importantes do processo já foram testadas com sucesso em uma planta de demonstração.

Os recursos minerais do Chile são de grande importância para a Alemanha. De acordo com estatísticas do Banco Mundial, milhares de toneladas de minerais valiosos são importados do país sul-americano todos os anos, incluindo matérias-primas para baterias de íon de lítio. Mas sua extração causa problemas ecológicos e sociais:"O uso dos limitados recursos de água doce no norte do Chile para a mineração regularmente alimenta conflitos com a população local, "diz o professor Thomas Kohl do Instituto de Geociências Aplicadas (AGW) do KIT." O norte do Chile é uma das regiões mais secas do planeta, mas tem extensos recursos geotérmicos. Com um novo tipo de planta, não só é possível gerar eletricidade de uma forma amiga do clima, mas também para extrair água potável e até mesmo recursos minerais ao mesmo tempo. "A equipe AGW da BrineMine, um projeto de pesquisa alemão-chileno, está desenvolvendo as estratégias e tecnologias necessárias.

AGW tem uma longa história de cooperação no campo da pesquisa geotérmica no Chile. Seu principal parceiro é o Centro de Excelência em Geotermia de Los Andes (CEGA). "BrineMine demonstra como funciona a cooperação entre instituições chilenas e alemãs, "diz o professor Diego Morata, diretor do CEGA. "Desenvolvimento sustentável, alcançado pela combinação de mineração geotérmica e verde, pode beneficiar a Europa e a região andina. "

Primeira planta de demonstração no Alto Reno Graben

Parte da iniciativa de pesquisa transdisciplinar é dedicada ao potencial geoquímico e geotérmico de poços térmicos no Chile, a fim de identificar locais adequados. Um levantamento de dados está sendo realizado para determinar o potencial das matérias-primas com foco nos campos térmicos do Deserto do Atacama. Além disso, o Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar (ISE) participa do projeto BrineMine desenvolvendo a tecnologia da planta para uso industrial posterior. É baseado em uma nova cadeia de processo:Primeiro, o calor da salmoura geotérmica é usado para recuperação de energia. O líquido resfriado, que tem uma concentração relativamente baixa, é então pré-concentrado por osmose reversa; ao mesmo tempo, água potável é obtida. O concentrado de salmoura é então ainda concentrado por destilação por membrana até ficar saturado. “A energia térmica necessária para todo o processo pode ser coberta diretamente pelo excesso de calor do processo da usina, "explica o gerente de projeto Dr. Joachim Koschikowski do ISE." Já montamos uma planta de demonstração em uma usina geotérmica no Alto Reno Graben e integramos com sucesso os principais componentes nas operações contínuas da usina. "

Otimização de Processos para Mineração de Matérias-Primas

A maioria das etapas do processo é baseada em métodos comprovados, mas eles nunca foram combinados dessa maneira. É necessária uma pesquisa detalhada, Porque, por exemplo, tanto a concentração quanto o resfriamento aumentam o risco de depósitos de silicato. “Estratégias convencionais de remoção de silicato prejudicariam muito a extração dos recursos. Sem tratamento de água, os componentes técnicos da planta seriam danificados, "explica Valentin Goldberg do AGW do KIT. Os pesquisadores encontraram uma solução viável alterando o valor de pH da salmoura e adicionando cátions divalentes (por exemplo, cálcio ou magnésio)." Nosso método de remoção de silicato é rápido e eficaz. Mais importante, não tem impacto negativo na extração de matéria-prima, "Goldberg diz. Os pesquisadores descrevem esta nova abordagem no Geotérmica Diário.

Antes que as primeiras fábricas possam ser instaladas no Chile, mais detalhes sobre o processo precisam ser esclarecidos. Além disso, modelos específicos de operação econômica também estão sendo desenvolvidos.