Dat het anders moet met onze manier van leven en met de economie, daar is iedereen zich van bewust. In een reeks interviews stellen we startups voor van sociale ondernemers die een bijdrage leveren aan een duurzamere toekomst.
Emissievrij lithium produceren
Emissievrij lithium produceren, dat is het plan van startup Vulcan Energie uit Karlsruhe. Via een geothermische procedure moet het metaal uit het thermale water van de Boven-Rijnslenk worden gefilterd. Zo kan het bedrijf de accumarkt voor elektrische auto’s revolutioneren en de productie in Duitsland versterken.
Francis Wedin, geoloog, heeft een visie: hij wil lithium emissievrij produceren en wel in Duitsland. In het thermale water van de Boven-Rijnslenk tussen Basel en Frankfurt am Main zijn hoge concentraties van het metaal te vinden; daarom wil de Cyprioot met jarenlange ervaring in grondstoffen het daar financieren. Om zijn plan in werking te zetten, is hij een samenwerking aangegaan met de Duitse aardwarmtedeskundige Horst Kreuter. In 2018 werd Vulcan Energie Ressourcen opgericht, die een revolutie teweeg kan brengen in de wereldwijde accuproductie.
De winning van lithium voor de productie van accu’s en batterijen is al jarenlang het zwakke punt van de elektrische auto-industrie. Mijnbouwbedrijven pompen in droge gebieden, zoals de Atacama-woestijn in Chili, zout water naar de oppervlakte, dat in een verdampingsbassin verdampt. Pas wanneer 95 procent van het water verdampt is, kan door middel van een chemisch proces lithium worden gewonnen en gebruikt voor de productie van accu’s. Het zoute water komt diep uit de aardbodem, waardoor het grondwater in het gebied steeds minder wordt – een probleem voor de plaatselijke bevolking die het water nodig heeft voor de landbouw. Het metaal kan ook uit hard gesteente worden gewonnen, bijvoorbeeld in Australië. Om lithium vrij te geven, moet het gesteente worden verhit. Bij dat proces worden zuren gebruikt en fossiele brandstoffen, die op hun beurt grote hoeveelheden CO2 uitstoten. In beide gevallen wordt het milieuvoordeel van elektrische auto’s, waarbij deze emissies eigenlijk moeten worden vermeden, verstoord.
Vulcan Energie wil daar verandering in brengen. Het bedrijf richt zich daarvoor op een geothermische methode. Onder het aardoppervlak in de Boven-Rijnslenk bevindt zich thermaal water dat door aardwarmte is verhit – en daarin bevindt zich de grootste lithiumvoorraad van Europa. Het plan: Een centrale pompt het thermale water naar de oppervlakte. Daar brengt de hitte een stoomturbine in beweging, wat een stroomgenerator aandrijft die hernieuwbare energie produceert die in het elektriciteitsnet gevoerd kan worden. Vervolgens komt het afgekoelde water niet direct weer in de aarde terecht, zoals bij geothermie gebruikelijk is, maar wordt het eerst naar een andere faciliteit geleid. Daar wordt het lithium eruit gewonnen.
We zijn erg tevreden, de hoeveelheid lithiumhydroxide overtreft zelfs de vraag van de industrie naar de grondstof.
De Boven-Rijnslenk is de ideale locatie voor deze procedure. “Door zijn geologische samenstelling, ligging en grootte is het een bijzonder lithiumreservoir”, volgens Kreuter. Daar is het lithium al op natuurlijke wijze opgelost en in bijzonder hoge concentraties. Daarnaast biedt de regio nog een belangrijk voordeel: Er is een duidelijke temperatuurstijging naarmate men dieper komt – dé voorwaarde voor geothermieprocessen. Uiterlijk in 2024 moeten twee centrales voor lithiumproductie worden gebouwd, nog eens drie in 2025. Waar precies wil Kreuter nog niet kwijt. Over de toekomstige locatie wordt “intern gediscussieerd”.
Het project bestond tot nog toe vooral op papier, aldus critici. Ze raden investeerders daarom aan voorzichtig te zijn. Als het plan lukt, zijn de vooruitzichten echter veelbelovend. Uiteraard verbruikt Vulcan Energie water om lithium te produceren, maar het verbruik is ongeveer 83 procent minder dan bij lithiumproductie door middel van verdamping. Dat was het resultaat van een onderzoek door adviesbureau Minviro, gespecialiseerd in de milieueffecten van grondstofbedrijven. Ook bij de vergelijking met dagbouw valt de CO2-balans positief uit voor Vulcan Energie: Waar de dagbouw in Australië per ton lithium zo’n 15 ton CO2 uitstoot, is de methode van Vulcan Energie onder de streep emissievrij. Er ontstaat weliswaar CO2 tijdens het productieproces, maar omdat er energie wordt afgegeven aan het elektriciteitsnet komt men netto op nul uit. En omdat de producent het metaal in dezelfde regio omzet naar lithiumhydroxide, kan het over korte afstand worden vervoerd naar fabrikanten van accu’s en auto’s. Dat heeft nog een voordeel: het versterkt de binnenlandse productie in Duitsland en vermindert de afhankelijkheid van Chili en Australië.
Er staat hen niet veel meer in de weg. Na negen maanden ontwikkeling kon het bedrijf in april 2021 de eerste pilothoeveelheid lithiumhydroxide produceren. “We zijn erg tevreden”, aldus Kreuter. “De lithiumhydroxide overtreft zelfs de vraag vanuit de industrie.” Op het moment doet het bedrijf meer tests en verhoogt men het productievolume. “Volgend jaar willen we een demonstratiefaciliteit bouwen, waar we grotere hoeveelheden lithium kunnen winnen en onze techniek kunnen optimaliseren”, zegt Kreuter. Tot 2024 wil het bedrijf 40.000 ton lithium produceren – wat genoeg zou zijn voor een miljoen elektrische auto’s. Bovendien zal bij deze hoeveelheid 650.000 MW elektriciteit worden opgewekt, waarmee men ruim 300.000 elektrische auto’s een jaar lang kan laten rijden. Een ton lithiumhydroxide moet 4.690 euro kosten.
Hoeveelheid lithium die Vulcan Energie vanaf 2024 wil produceren: 40 T‘ ton
Besparing in waterverbruik ten opzichte van de zoutfaciliteit in Chili: 83 procent
Het project blijft niet onopgemerkt; veel autofabrikanten plannen een samenwerkingsverband met Vulcan Energie. “We zien veel interesse in onze plannen”, aldus Kreuter. Batterijfabrikant LG Energy Solutions heeft al aangekondigd 5.000 ton lithiumhydroxide af te nemen in 2025 en wil dit stapsgewijs verhogen naar 10.000 ton per jaar. Ook Stellantis, het moederbedrijf van Opel, en Daimler zijn in gesprek als potentiële afnemer. De geplande prijs is aanlokkelijk. Met 4.690 euro per ton is Vulcan Energie enigszins gunstiger dan de conventionele procedures in Chili en Australië.
Tot het een concurrerende positie bekleedt, heeft de startup echter vooral dit nodig: investeerders. De investeringskosten voor het gehele project lopen op tot ongeveer 1,7 miljard euro, schat Kreuter. Tot dusver heeft het bedrijf daarvan 75 miljoen ingezameld. Het heeft een beursnotering aan de Australische beurs en staat sinds het eerste kwartaal van 2022 ook aan de beurs in Frankfurt genoteerd. “We willen Europese investeerders de mogelijkheid bieden om deel uit te maken van een duurzame en milieuvriendelijke toekomst”, aldus Kreuter. Hij hoopt dat de politiek hen daarin ondersteunt: “We hebben de politieke wil nodig en acceptatie op alle niveaus”. Dat zou het bedrijf op het gebied van e-mobiliteit snel een beslissende zet in de juiste richting geven.
Ook interessant
Heeft u een vraag over dit artikel?
De specialisten van ABN AMRO MeesPierson komen graag met u in contact.