El litio ayudará al auge de la energía limpia. Esta empresa puede ser innovadora
EnergySource afirma haber desarrollado un nuevo método que cambia el juego para extraer el valioso metal.
Contemple el Mar de Salton, un oasis resplandeciente en el desierto de California, y verá columnas blancas de vapor que se elevan contra las brumosas Chocolate Mountains.
El vapor proviene de 11 plantas de energía geotérmica, ubicadas entre el lago y los verdes campos agrícolas del Valle Imperial. El área ha estado produciendo energía geotérmica amigable con el clima desde la década de 1980, mucho antes de que los paneles solares y las turbinas eólicas se volvieran baratas y abundantes.
Las plantas geotérmicas pronto podrían contribuir a la guerra de California contra el cambio climático de una nueva manera: produciendo litio, un ingrediente clave en las baterías que alimentan los autos eléctricos y almacenan energía solar para su uso después del anochecer.
Un pequeño Cessna se elevó por encima del desierto de Mojave recientemente, su motor rugía a través del aire de la mañana.
Las empresas han intentado durante décadas extraer litio del fluido subterráneo sobrecalentado utilizado para generar energía en el extremo sur del Mar de Salton, hogar de uno de los puntos calientes geotérmicos naturales más poderosos del mundo. Hace sólo unos años, una empresa emergente o startup tecnológica llamada Simbol Materials quebró poco después de que Tesla Inc. de Elon Musk se ofreciera a comprarla por $325 millones.
Ahora, otra compañía afirma haber resuelto el problema del litio.
El proceso comienza en un contenedor de envío de 45 pies de largo en la planta geotérmica John L. Featherstone, a pocas millas del lago. La planta es propiedad de Chevron Corp., el generador de electricidad de Nueva Zelanda Mercury NZ Limited y una compañía con sede en San Diego llamada EnergySource.
La promesa de una transformación global de vehículos eléctricos tiene un problema inminente.
EnergySource, que construyó y opera la planta, presentó una solicitud de patente para una técnica de extracción de litio en junio, después de tres años trabajando en el proceso. La compañía no permitiría tomar fotografías dentro del contenedor de envío durante una gira reciente, por temor a revelar detalles a los competidores.
Pero el Director de Operaciones, Derek Benson, echó un vistazo dentro de la caja, que estaba llena de tanques y otros equipos y emitía un zumbido constante.
“Lo tenemos todo equipado, sólo una pequeña versión de la unidad comercial”, dijo Benson.
Benson dijo que EnergySource ha producido “kilogramos” de litio de grado de batería. Estimó que una instalación de extracción comercial podría producir 16.000 toneladas de carbonato de litio equivalente anualmente, con el potencial de alrededor de 100.000 toneladas si las otras plantas geotérmicas de Salton Sea adoptan la tecnología de la empresa.
La demanda del metal está aumentando constantemente, para abastecer la producción de las baterías recargables de iones de litio utilizadas en automóviles eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía y teléfonos inteligentes. Los analistas de la demanda mundial de litio del proyecto Bloomberg New Energy Finance crecerán de 300.000 toneladas en 2017 a 1.8 millones de toneladas en 2030.
Han pasado menos de cuatro meses desde que California se comprometió a obtener toda su electricidad de fuentes amigables con el clima para el año 2045.
La planta de EnergySource no se ubicaría entre las mayores instalaciones de producción de litio del mundo, dijo Logan Goldie-Scot, jefe de investigación de almacenamiento de energía en Bloomberg New Energy Finance. Pero sería la primera fuente importante de EE.UU, y podría representar un primer paso hacia una cadena de suministro de baterías domésticas.
Hoy, la mayor parte del litio del mundo proviene de minas en Australia y Sudamérica, mientras que China domina la fabricación de baterías.
Los esfuerzos para extraer litio en el Mar de Salton podría unir a los ambientalistas, que denuncian los estanques de evaporación destructivos utilizados para producir el metal en América del Sur, y los halcones de la seguridad nacional, que detestan depender de otros países para obtener un mineral preparado para desempeñar un papel clave en impulsar la economía de Estados Unidos. La administración Trump incluyó el litio en una lista de 35 minerales “críticos para la seguridad económica y nacional de Estados Unidos” el año pasado.
Si el Valle Imperial finalmente puede producir de 50.000 a 100.000 toneladas de litio, “eso sería claramente impactante desde un nivel global”, dijo Goldie-Scot.
EnergySource aún no está listo para producir miles de toneladas de litio: la compañía dice que necesita recaudar $350 millones para construir una instalación de extracción a escala comercial. Para asegurar ese financiamiento, EnergySource probablemente tenga que inscribir un comprador para la mayoría o la totalidad del litio que planea producir.
Un pequeño Cessna se elevó recientemente por encima del desierto de Mojave, su motor gruñendo en el aire entrecortado de la mañana.
Tampoco es la única compañía energética con grandes planes para el Mar de Salton.
Una empresa australiana llamada Controlled Thermal Resources está tratando de construir una planta de energía geotérmica y una instalación de extracción de litio capaz de producir 15.000 toneladas para 2023 y 75.000 toneladas para 2027. La compañía ha arrendado miles de acres del Distrito de Riego Imperial en la parte superior de uno de Los lugares más potentes en el campo geotérmico subterráneo, y está negociando financiamiento para perforar pozos exploratorios el próximo año, dijo el presidente ejecutivo Rod Colwell.
Hay más que suficiente litio enterrado en el depósito geotérmico para que varias compañías tengan éxito, dijo Colwell.
“Afortunadamente estamos sentados en la mayor reserva de litio de Estados Unidos”, dijo. “Es un recurso maravilloso, y todos estamos trabajando muy duro para lograrlo”.
Aún así, los posibles inversores sabrán que la historia de la extracción de minerales en el Mar de Salton está marcada por fallas.
Simbol Materials es sólo el último ejemplo.
Berkshire Hathaway Energy, de Warren Buffett, propietaria de 10 de las 11 plantas geotérmicas en el área, abandonó una iniciativa costosa para producir zinc a principios de la década de 2000. Más recientemente, Berkshire intentó sin éxito encontrar un socio para la producción de litio.
Ya en 1979, antes de que se construyeran plantas geotérmicas en el área, el gobierno federal otorgó a una empresa de San Diego un contrato de $450.000 para “ensamblar una unidad de recuperación de minerales de salmuera geotérmica” a lo largo de la costa sur del Mar Salton, según informó el Imperial Valley Press en el momento.
“Esta técnica podría proporcionar un medio para recuperar minerales valiosos como hierro, manganeso, plomo, zinc y litio”, informó el periódico.
Las dificultades provienen de las cualidades únicas del recurso geotérmico del Mar de Salton, particularmente su alta temperatura y contenido de sal.
Las compañías de energía perforan pozos para acceder al fluido subterráneo, que se encuentra a miles de pies bajo tierra y naturalmente se calienta a 500 grados Fahrenheit o más. El líquido sobrecalentado, conocido como “salmuera” porque contiene mucha sal, no tiene relación con las aguas del Mar de Salton, que se depositaron en el suelo del desierto hace más de 100 años cuando un canal de riego que llevaba agua del río Colorado al Valle Imperial se abrió de golpe.
Para producir electricidad, los operadores de la planta geotérmica bombean el fluido subterráneo sobrecalentado a través de tuberías, disminuyendo gradualmente la presión sobre el fluido para crear vapor. Al igual que en una central eléctrica tradicional, el vapor hace girar las turbinas que generan electricidad.
Al final del proceso, las plantas geotérmicas reinyectan el agua enfriada y el vapor condensado nuevamente en la formación de roca subterránea, reponiendo el depósito y manteniendo el proceso renovable.
El objetivo siempre ha sido extraer minerales en algún momento durante ese proceso, antes de que la salmuera se inyecte nuevamente en el depósito subterráneo.
Berkshire Hathaway Energy está trabajando con el Departamento de Energía federal para abordar los desafíos de ingeniería que han obstaculizado la extracción de litio en el Mar de Salton, según Jonathan Weisgall, vicepresidente de relaciones gubernamentales de la compañía. No espera soluciones rápidas o fáciles.
La lección de Simbol Materials, dijo, es que “no se puede pasar de una milésima escala comercial a una escala comercial completa”.
“Los inversores potenciales vieron demasiado riesgo sin pasar de piloto a demostración”, dijo.
EnergySource originalmente le dio a Simbol la oportunidad de extraer litio de su salmuera. Pero después de que Simbol colapsó, la empresa se propuso desarrollar su propio proceso.
Eric Spomer, presidente y director ejecutivo de EnergySource, dijo que su compañía ha tenido éxito donde otros han fallado al unir tecnologías comercialmente probadas que se han utilizado en la minería y otras industrias.
Describió tres pasos principales. El primero tiene lugar en el contenedor de envío, donde los metales pesados se eliminan de la salmuera después de que se ha utilizado para generar electricidad. El segundo paso ocurre en otra parte de la planta de energía e involucra un adsorbente selectivo (Spomer lo describió como una “esponja”) que absorbe litio mientras deja otros minerales disueltos en la salmuera.
El adsorbente se combina con un aparato mecánico que “mejora drásticamente la eficiencia de la esponja”, dijo Spomer. Llamó a la combinación un “cambio de juego” que podría aplicarse a las salmueras ricas en minerales en todo el mundo, mejorando los rendimientos de litio y reduciendo drásticamente los tiempos de procesamiento.
“Podemos concentrar y purificar litio en minutos / horas. En un proceso que lleva 18 meses”, dijo Spomer, refiriéndose a las operaciones sudamericanas.
El asambleísta Eduardo García observó con una frustración mal disimulada una audiencia destinada a acelerar los proyectos estatales para restaurar el hábitat y controlar las tormentas de polvo en el mar de Saltón, que se estaba reduciendo, y que en cambio se disolvió en la discusión de por qué los esfuerzos se estaban retrasando aún más.
En el tercer paso, EnergySource envía su litio a una instalación de Illinois propiedad de Veolia, un conglomerado francés de gestión de recursos, que convierte el material en un producto apto para baterías. Una vez que se construya una instalación de extracción comercial en la planta de Featherstone, dijo Spomer, el tercer paso sucederá en el sitio.
EnergySource dice que sus instalaciones estarán completamente operativas para 2023.
Además de producir litio, los esfuerzos de la compañía podrían impulsar la industria geotérmica local, que ha estado inactiva en este siglo.
Ocho de las 10 plantas geotérmicas propiedad de Buffett’s Berkshire Hathaway Energy se construyeron en las décadas de 1980 y 1990, y las otras dos entraron en funcionamiento en 2000. Desde entonces, el alto precio de la energía geotérmica ha interrumpido el desarrollo, incluso cuando California ha exigido un aumento y niveles más altos de energía limpia. La única excepción es la planta Featherstone de EnergySource, que abrió en 2012, en un momento en que la energía solar todavía era relativamente cara.
Los defensores de la energía geotérmica dicen que la tecnología tiene un papel clave que desempeñar en el futuro de California porque puede generar electricidad amigable con el clima durante todo el día, a diferencia de los parques solares y eólicos, que es poco probable que cumplan con todas las demandas de energía de la sociedad, incluso cuando se combinan con baterías gigantes.
El desarrollo geotérmico y de litio también podría beneficiar al Condado Imperial, que tiene la tasa de desempleo más alta de California y uno de sus ingresos familiares medios más bajos. EnergySource estima que su planta comercial de litio generaría $25 millones al año en “beneficios económicos directos”, incluidos salarios de empleados, pagos de servicios públicos, regalías e impuestos, con un programa de mantenimiento anual que infunde $60 millones adicionales en la economía local.
Los funcionarios del Condado Imperial han escuchado ese tipo de promesas antes. Nunca han funcionado.
Pero Ryan Kelley, quien preside la junta de supervisores del condado, dijo que EnergySource, “cautelosamente optimista”, construirá una instalación de litio.
“Una sola planta sería importante”, dijo. “Si pudiéramos ver media docena de ellas, cambiaría el pronóstico económico para el condado”.
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