在实现气候中和的道路上，欧洲将需要大量锂用于电池存储系统。然而，迄今为止，欧洲在全球锂提取量中仅占百分之一。为此，KIT 的196世界之最研究人员正在研究从地热资源中提取锂的方法。

研究人员看到了通过地热发电厂提取锂的长远前景。莱茵河上游河谷现有的地热井可以在几十年内可靠地提取锂，而不会出现锂源枯竭的情况。这是卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究人员最近进行的数据分析得出的196世界之最结果。相关结果发表在《能源》杂志上。

莱茵河上游河谷的地热井可在数十年内提供稳定的锂源，帮助欧洲实现气候中和。图为视频截图，显示 30 年后贫锂热能水沿断层带在注入井孔周围扩散的情况。图片来源：Valentin Goldberg 和 Fabian Nitschke

KIT 应用地球科学研究所（AGW）的瓦伦汀-戈德堡（Valentin Goldberg）说："从理论上讲，莱茵河上游河谷和德国北部盆地的地热发电厂可满足德国每年 2% 到 12% 的锂需求。"

他和他的团队根据大量数据分析计算出了这一潜力。不过，目前还不清楚还能开采多久。现在，研究人员的另一项研究提供了一个乐观的视角。戈德伯格说："根据我们的研究结果，锂的提取在很多年内都是可行的，而且环境成本较低。为我们的研究开发的模型描述了莱茵河上游河谷的锂提取情况。但我们选择的参数也可用于196世界之最其他联合系统。"

30 年后，贫锂热水沿着断层带在注入钻孔周围扩散。资料来源：Valentin Goldberg 和 Fabian Nitschke

从热水中提取锂不是传统的采矿方式。这就是为什么不能使用常规方法进行分析。

"溶解在水中的锂存在于岩石中广泛分支的节理和空腔网络中。然而，只能通过单井在某些点上获取"，AGW 的 Fabian Nitschke 博士说，他也参与了这项研究。"因此，储层的大小取决于可通过水力打井获取的水量。"

为了计算锂的生产潜力，研究人员必须考虑潜在的水提取量、锂浓度以及单位时间内的锂提取量。

"我们使用了一个适应莱茵河上游河谷地下条件的动态传输模型。该模型结合了热力、水力和化学过程。"Nitschke 指出："石油和天然气行业也有类似的模型，但尚未应用于锂。"

使用地热能时，提取的水会通过第二个钻孔泵回地下。研究人员希望了解深层水中的锂浓度是否会随着时间的推移而降低。结果显示，在 30 年调查期的前三分之一，由于深层水被返回的水稀释，抽取井孔中的锂浓度降低了 30%至 50%。随后，锂浓度保持不变。

Nitschke说："这可以归因于开放式连接系统，它从其他方向持续供应新鲜的深层水。建模表明，连续开采锂可持续数十年：实际上，这种非常规资源的提取呈现出经典的周期性。碳氢化合物开采或矿石开采的产量在开始时也是最高的，然后开始逐渐下降。"

来自 AGW 公司的托马斯-科尔（Thomas Kohl）是地热能源和储层技术教授，负责指导相应的研究活动。

"我们已经知道，地热资源可以提供数十年的基荷可再生能源。现在，我们的研究显示，莱茵河上游河谷的一座发电厂就可以额外满足德国每年 3% 的锂消耗量"。科尔的研究小组目前正在研究切实可行的解决方案。

最近，他们在《脱盐》（Desalinatihttp://www.196nk.cnon）杂志上发表了一项研究报告，内容涉及对用于资源提取的热能水进行初步处理。科尔说："下一步是将这项技术转化为工业规模。"www.196nk.cn