Onder het Noord-Duitse Bekken ligt mogelijk een enorme lithiumvoorraad van circa 43 miljoen ton. Duitse wetenschappers testen nu of die via aardwarmte economisch winbaar is. Als dat zo is, kan dat een doorbraak betekenen voor Europa.
Europa jaagt op lithium. Niet alleen om elektrische auto’s betaalbaar te houden, maar ook om minder afhankelijk te worden van China en Zuid-Amerikaanse mijnbouw. Duitse wetenschappers denken nu een opvallende oplossing te hebben gevonden: een mobiele installatie die lithium rechtstreeks uit heet ondergronds water haalt.
Onderzoekers van het Fraunhofer Research Institution for Energy Infrastructures and Geotechnologies (Fraunhofer IEG) werken samen met industrie- en kennispartners aan een compacte extractie-installatie die lithium moet winnen uit geothermische pekelwateren diep onder het Noord-Duitse Bekken.
Het project, RoLiXX genaamd, krijgt steun van het Duitse ministerie van Onderzoek, Technologie en Ruimte en heeft een budget van circa 2,8 miljoen euro.
Europa zoekt koortsachtig naar eigen lithium
Lithium is uitgegroeid tot een van de meest strategische grondstoffen van deze eeuw. Batterijen voor elektrische auto’s, energieopslag en consumentenelektronica zijn er sterk van afhankelijk. Europa beschikt echter nauwelijks over eigen productiecapaciteit en importeert het overgrote deel van de benodigde grondstoffen.
Juist daarom is de aandacht voor het Noord-Duitse Bekken zo groot. Volgens schattingen zouden de 300 miljoen jaar oude geologische lagen onder het gebied mogelijk tot 43 miljoen ton lithium-equivalent bevatten. Dat maakt het een van de grootste potentiële lithiumreserves van Europa.
De Duitse onderzoekers richten zich specifiek op de zogenoemde Rotliegend-formaties: oude zandsteen- en vulkanische gesteentelagen waarin heet, zout water circuleert. Dat water bevat opgeloste lithiumverbindingen die theoretisch relatief duurzaam kunnen worden teruggewonnen.
Lees ook: 43 miljoen ton lithium in Duitsland: Europa’s lithiumtroef staat voor cruciale test
Mobiele lithiumfabriek
Het opvallendste onderdeel van het project is de mobiele extractie-installatie zelf. De pilotinstallatie weegt ongeveer 250 kilogram, neemt circa twee kubieke meter ruimte in beslag en kan met een bestelwagen of heftruck worden vervoerd naar bestaande geothermische installaties.
Dat mobiele karakter is geen detail, maar juist essentieel. Geothermische bronnen verschillen sterk van samenstelling. Door de installatie flexibel te maken, kunnen exploitanten ter plekke testen of lithiumwinning economisch haalbaar is. Volgens projectleider Tilman Cremer moet de technologie uiteindelijk leiden tot een dubbel verdienmodel voor geothermiecentrales. Naast warmteproductie zouden die installaties ook strategische metalen kunnen leveren voor de Europese batterij-industrie.
Daarmee speelt Duitsland in op de groeiende druk vanuit Brussel om kritieke grondstoffen zoveel mogelijk binnen Europa veilig te stellen. De Europese Critical Raw Materials Act moet ervoor zorgen dat de EU minder kwetsbaar wordt voor geopolitieke spanningen en verstoringen in mondiale toeleveringsketens.
Opbrengst en (sc)haalbaarheid
De techniek staat echter nog in de kinderschoenen. Het winnen van lithium uit geothermisch water klinkt elegant, maar brengt forse technische problemen met zich mee. Het extreem zoute en hete water kan leidingen en installaties aantasten, terwijl mineralen zich ophopen in het systeem.
Daarom ontwikkelt het team een adaptieve extractietechnologie die procesparameters en chemische toevoegingen automatisch aanpast aan de lokale waterkwaliteit. Ook werken de onderzoekers aan een methode waarbij zo min mogelijk vaste reststoffen ontstaan, zodat geothermische installaties normaal kunnen blijven functioneren.
De komende periode wordt de mobiele installatie getest onder realistische omstandigheden. Daarbij kijken de onderzoekers niet alleen naar de opbrengst van lithium, maar ook naar schaalbaarheid, milieueffecten en economische haalbaarheid.
Als de technologie werkt zoals gehoopt, zou Europa er een veelbelovende nieuwe bron van batterijgrondstoffen bij kunnen krijgen. En dat zonder nieuwe open mijnen of grootschalige landschapsverandering.
