Lithium: Kostbarer Rohstoff der Zukunft

Volker Lange — Mon, 22 Feb 2010 07:17:35 +0000

Bolivien könnte schon bald das Saudi-Arabien der Zukunft werden. Denn hier lagern in einem ausgetrockneten Salzsee auf 3700 Metern Höhe die mit Abstand größten Vorkommen von Lithium – dem wichtigste Rohstoff für die elektronische Welt. Schon heute kommen moderne Laptops, Handys oder eBooks ohne die ausdauernden Lithium-Ionen-Batterien nicht aus. Und sollten wir tatsächlich in die Ära der flächendeckenden Elektromobilität eintreten, werden die Elektrovehikel ebenfalls durch Strom aus Lithium-Akkus angetrieben werden. Aber nicht nur das: Wind- und Sonnenenergie brauchen Puffer, um den Strom dann bereitstellen zu können, wenn tatsächlich gebraucht – und nicht dann, wenn er erzeugt wird. “Intelligente Netze” ist hier das Schlagwort und ein Bestandteil dieser Netze sollen nach Ansicht mancher Forscher und Politiker eben jene Akkus in den Elektroautos der Zukunft werden. Pro Auto braucht man allerdings nach heutigem Stand der Technik etwa 10 Kilogramm Lithium. Weltweit, so schätzen amerikanische Geologen, stehen uns jedoch nur 28.4 Millionen Tonnen zur Verfügung. Der Löwenanteil davon schlummert in ausgetrockneten Salzseen in Bolivien. (mehr Informationen dazu hier.) Zunächst scheinen die Lithium-Vorräte also noch auszureichen. Mittel- und langfristig wird die steigende Nachfrage jedoch schleichend zu einem Preisanstieg, danach zu einer Verknappung des Rohstoffs führen. Es sei denn, es gelingt, ein radikales Lithium-Recycling-System zu entwickeln und zugleich völlig neue Quelle aufzutun: Erst kürzlich wurde gelöstes Lithium in geothermalen Quellen entdeckt und die amerikanische Firma Simbol glaubt, dies künftig auch profitabel ausbeuten zu können.

Wärme aus der Erde hilft dem Klima

Volker Lange — Sun, 27 Dec 2009 11:11:48 +0000

Wissenschaftler der TU Dresden arbeiten an einem neuen Bohr-Verfahren, das Geothermie einfacher und günstiger machen kann. Das Elektroimpulsverfahren (EIV) kann die Bohrkosten in einem Geothermie-Projekt um bis zu 30 Prozent senken und gleichzeitig die Bohrgeschwindigkeit erhöhen. In der Erdkruste ist ein nahezu unerschöpflicher Vorrat an Wärme-Energie gespeichert, aus der Strom gewonnen werden kann. Um diese Wärme zu erschließen, sind tiefe Bohrungen nötig, die bislang sehr teuer sind. Erst ab einer Tiefe von mehr als 3.000 Metern ist das Gestein mit 130 Grad Celsius so warm, dass mit dieser Wärme ein Kraftwerk wirtschaftlich betrieben werden kann. Mindestens zwei tiefe Bohrlöcher sind die Voraussetzung für ein Erdwärme-Kraftwerk. Eine Bohrung dient dabei als Injektionsbohrung, die andere als Förderbohrung für das Wärmeträgermittel. Das Gestein gibt seine Wärme an diese Trägerflüssigkeit ab und arbeitet wie ein Wärmetauscher. Oberirdisch wird die geförderte Wärme einem Dampfkreislauf zugeführt, mit dem eine Turbine betrieben werden kann. Diese Technologie bietet die Möglichkeit, unabhängig von Wind und Sonne Grundlastkraftwerke für die CO2-freie Stromproduktion zu bauen. Doch die hohen Bohrkosten haben schon so manches Geothermie-Projekt scheitern lassen. Zwischen acht und 13 Millionen Euro kostet eine einzige Bohrung bis in eine Tiefe von 5.000 Metern. Denn herkömmliche Bohrwerkzeuge sind für Sedimentgesteine von Öl- und Gaslagerstätten geeignet. Bei Gesteinen wie Granit bohren sie nur sehr langsam (ein bis zwei m/h) und verschleißen schnell. Nach zwei bis drei Tagen im Dauerbetrieb muss der Bohrkopf getauscht werden. Dabei ist der gesamte Bohrstrang aus- und wieder einzubauen; in dieser Zeit steht die Anlage. Und hier setzen die Dresdner Forscher um Dipl.-Ing. Erik Anders an. Sie haben eine neue Bohrtechnik entwickelt: Wegsprengen statt Wegraspeln lautet das Motto, und zwar durch Elektroimpulse. Das Elektroimpulsverfahren (EIV) nutzt die zerstörende Wirkung energiereicher, elektrischer Entladungen, die im Inneren des zu lösenden Materials erzeugt werden. 300.000 Volt entladen sich in dem neuen Werkzeug innerhalb von einer zehn-millionstel Sekunde. Dadurch steigen Druck und Temperatur schlagartig an, das Gestein zerplatzt gleichsam. Die Elektroden, zwischen denen der Durchschlag erzeugt wird, liegen dabei nur lose auf dem Gestein auf. Im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit geförderten Projektes haben die Forscher ein Maschinenkonzept für das EIV entwickelt, aus dem jetzt ein Prototyp entstehen soll.

Quelle: TU Dresden

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Lithium: Kostbarer Rohstoff der Zukunft

Wärme aus der Erde hilft dem Klima