Projet intégré de lithium et d’énergie Hell’s Kitchen

Récupération du lithium à partir de saumures géothermiques et production de produits à base de lithium de qualité batterie sur un même site aux États-Unis.

Utilisation de l’énergie géothermique à charge minimale, entièrement renouvelable, et de la vapeur.

Soutient la croissance essentielle de la chaîne d’approvisionnement des batteries aux États-Unis.

Défis

La demande de batteries au lithium-ion utilisées dans les VE et les systèmes de stockage de l’énergie (SSE) connaît une augmentation spectaculaire en raison de la forte demande de véhicules électriques. Le lithium est un élément essentiel de la production de ces batteries. Par conséquent, ce projet contribuera au développement d’une économie du lithium concurrentielle en Amérique du Nord et fournira les chaînes de valeur des batteries pendant cette période.
La demande en énergie renouvelable augmente. La plupart des formes d’énergie renouvelable sont par nature intermittentes et requièrent donc des batteries au lithium pour les systèmes de stockage de l’énergie. Le soutien du marché de l’énergie géothermique, qui produit de l’énergie à charge minimale propre, contribue à maintenir des centaines de milliers d’emplois dans de nombreuses industries.
Les ressources du champ géothermique du lac Salton Sea sont immenses et présentent certains défis techniques. La saumure géothermique à salinité élevée est naturellement corrosive et exige une approche particulière pour produire de l’énergie propre, de la vapeur et des minéraux essentiels.
Le projet prévoit la mise en place d’une centrale géothermique à vaporisation simple à haute température, puis d’une usine de lithium qui récupérera le lithium avant de renvoyer la saumure dans le réservoir.

Solutions

Détermination et utilisation des synergies entre le procédé d’extraction du lithium et le procédé de génération d’énergie géothermique pour réduire les coûts et maximiser l’efficacité. Par exemple, la majeure partie de la vapeur générée dans les ballons de flashing de saumure de l’usine de lithium est utilisée dans le procédé pour le lithium afin de réduire les coûts d’investissement et d’exploitation.
Les connaissances acquises lors du traitement des saumures géothermiques servent à optimiser les matériaux de construction et la conception des équipements pour répondre aux conditions exigeantes imposées par la saumure.
Hatch a réalisé un avant-projet de cristallisation du décanteur du réacteur, ce qui permet à la centrale de vaporiser la saumure surchauffée par détente tout en éliminant principalement la silice précipitée, ce qui atténue le risque de dépôt de tartre dans les cuves et la tuyauterie.
Soutien au projet grâce à diverses études de rentabilité sur l’extraction du lithium et la production d’électricité, à des essais en laboratoire, à la production de listes d’équipement principal de haut niveau, à des estimations des dépenses en capital et des coûts d’exploitation ainsi qu’à l’élaboration d’un rapport.
Réalisation d’une évaluation économique préliminaire par l’élaboration d’un modèle financier intégrant la production de lithium et d’énergie géothermique, y compris la répartition des coûts de production d’énergie, de carbonate de lithium et d’hydroxyde de lithium.
Poursuite de l’optimisation du projet grâce à une étude de préfaisabilité récemment réalisée.

Faits saillants

Le projet permettra de récupérer le lithium à partir de la saumure géothermique et de produire de l’énergie géothermique et des produits de lithium.
Le procédé a fait l’objet de plusieurs optimisations pour réduire les coûts d’investissement et d’exploitation, tout en augmentant la récupération du lithium.
La technologie utilise une technique d’échange d’ions qui est plus écologique et produit du lithium en très peu de temps comparé aux autres techniques de traitement de saumure.
Hatch a collaboré avec CTR pour concevoir une méthodologie d’exécution de projet en régime accéléré, afin de favoriser la mise en service de l’usine dans un délai très court.

« Hatch a joué un rôle déterminant dans l’exécution de ce projet. Ses services ont été rendus dans le respect du calendrier et du budget qui avaient été établis. De plus, Hatch continue de maintenir son soutien professionnel durant toute la durée du projet. »

Jason Czapla | Ingénieur principal, Controlled Thermal Resources (CTR)