Neues Verfahren ermöglicht Lithiumabbau in Deutschland

Genutzt wird die bestehende Infrastruktur von Geothermieanlagen, durch die pro Jahr bis zu zwei Milliarden Liter Thermalwasser strömen.

In tiefen Gesteinslagen unter dem Oberrheingraben liegt ein mineralischer Schatz verborgen: Gelöst in salzigen Thermalwasserreservoiren befinden sich beträchtliche Mengen des Elements Lithium. Eine Erfindung aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) könnte einen wirtschaftlichen Abbau ermöglichen. Das Lithium soll dabei minimalinvasiv in Geothermieanlagen aus den Tiefengewässern des Oberrheingrabens gefördert werden.

Dr. Jens Grimmer vom Institut für Angewandte Geowissenschaften am KIT hat das Verfahren gemeinsam mit Dr. Florencia Saravia von der Forschungsstelle des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches am Engler-Bunte-Institut des KIT entwickelt und zum Patent angemeldet. In einem ersten Schritt werden die Lithium-Ionen aus dem Thermalwasser herausgefiltert und in einem zweiten Schritt weiter konzentriert, bis Lithium als Salz ausgefällt werden kann. Weil das Thermalwasser nach Gebrauch wieder in den Untergrund zurückgeleitet wird, werden keine schädlichen Stoffe freigesetzt und auch die geothermische Strom- und Wärmeproduktion wird nicht gestört, versichern die Forscher.

Extraktion auch von Rubidium oder Cäsium
Lithium kann im Thermalwasserzyklus der Geothermieanlage innerhalb von Stunden kontinuierlich extrahiert werden, wohingegen die Anreicherung in südamerikanischen Salzseen mehrere Monate dauert und sehr wetterabhängig ist. Ein stärkerer Regen kann die dortige Produktion um Wochen oder gar Monate zurückwerfen. Darüber hinaus bietet das Verfahren die Möglichkeit, weitere seltene und werthaltige Elemente wie Rubidium oder Cäsium aus dem Thermalwasser zu extrahieren, die beispielsweise in der Laser- und Vakuumtechnologie benötigt werden.

Da die technisch-energetischen Möglichkeiten einer Geothermieanlage genutzt werden, hebt sich dieses Verfahren den weiteren Angaben nach auch in der CO2-Bilanz sehr positiv von den tradierten Verfahren ab. In einer Testanlage sollen zunächst einige Kilogramm Lithiumkarbonat beziehungsweise Lithiumhydroxid gewonnen werden. Sollten die Versuche erfolgreich sein, ist der Bau einer Großanlage geplant.

www.kit.edu

(EU-Recycling 08/2020, Seite 33, Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)