أخبار ar.wedoany.com، تقترح الدكتورة كاتارينا ألمس من معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الأرضية (Fraunhofer IEG) أن تلعب الطاقة الحرارية الأرضية دورًا مزدوجًا: فهي إلى جانب توفير الطاقة الحرارية النظيفة، يمكنها استخراج مواد خام استراتيجية مثل الليثيوم من المياه الحارة الجوفية العميقة. وتستند الدراسة إلى حوض شمال ألمانيا كمثال لتوضيح كيفية تطوير هذين الموردين بشكل متزامن. بالنسبة لمشغلي مرافق الطاقة الحرارية الأرضية، فإن الإيرادات الإضافية الناتجة عن إنتاج الليثيوم أو النحاس باستخدام البنية التحتية القائمة ستشكل على المدى الطويل ركيزة ربح ثانية. حاليًا، تم تشغيل ثلاثة مواقع بحثية وخمسة مواقع تجارية للطاقة الحرارية المائية من الخزانات العميقة في حوض شمال ألمانيا، بالإضافة إلى أكثر من 50 موقعًا في مرحلة التخطيط.
تحتوي المياه المالحة الساخنة المتداولة في الطبقات الجوفية العميقة في ألمانيا على كميات كبيرة من معدن الليثيوم. في الأحجار الرملية العميقة، يمكن أن يصل تركيز الليثيوم إلى 600 ملليغرام لكل لتر. تقدر الإمكانات الإجمالية لحوض شمال ألمانيا بنحو 26.5 مليون طن من الليثيوم المعدني (أي ما يعادل حوالي 141 مليون طن من كربونات الليثيوم القابلة للتداول). يُعد الليثيوم مادة خام أساسية للبطاريات وأنظمة تخزين الطاقة، ويشهد الطلب عليه نموًا قويًا. يساهم الإنتاج المحلي في تقليل الاعتماد على الواردات وتعزيز أمن الإمدادات. يمكن لموردي الطاقة، من خلال الطاقة الحرارية الأرضية، أن يصبحوا منتجين للطاقة الحرارية وموردين للمواد الخام مثل الليثيوم في آن واحد.
تتمثل العملية الأساسية للاستخدام المزدوج في: استخراج المياه الساخنة من عمق عدة كيلومترات، ثم إطلاق حرارتها على السطح لشبكات التدفئة المحلية أو العمليات الصناعية، وبعد ذلك تمر المياه عبر معدات متخصصة لترشيح الليثيوم، قبل إعادة حقنها مرة أخرى في باطن الأرض. يجمع الباحثون بين البيانات الجيولوجية والتحليلات المخبرية والنماذج الفنية مثل معدلات الاستخراج والتركيز والكفاءة، لتقديم توقعات بإنتاجية الليثيوم المتوقعة لكل موقع على حدة. وفقًا لتقديرات تقريبية، يمكن لمنشأة نموذجية للطاقة الحرارية الأرضية إنتاج عدة أطنان من كربونات الليثيوم سنويًا لكل وحدة.
يعزز الاستخدام المزدوج بشكل كبير الجدوى الاقتصادية لمشاريع الطاقة الحرارية الأرضية. تساعد الإيرادات الإضافية من الليثيوم في استهلاك الاستثمارات الأولية المرتفعة للحفر، مما يجعل المشاريع أكثر جاذبية للمشغلين وموردي الطاقة والصناعة. في الوقت نفسه، تتشكل سلاسل قيمة جديدة محليًا، مما يعزز مرونة واستقلالية نظام الطاقة.
تقنية استخراج الليثيوم تم اختبارها بالفعل، لكنها لا تزال في مرحلة الانتقال نحو التطبيق الصناعي. أظهرت المشاريع التجريبية الأولى في العالم جدواها، لكن المنشآت واسعة النطاق لا تزال قيد الإنشاء. لتحقيق إنتاج محلي مجدٍ اقتصاديًا من الليثيوم، يلزم تضافر خمسة عناصر: وجود كمية كافية من الليثيوم المذاب في المياه الجوفية العميقة والمتاحة على المدى الطويل؛ وإمكانية جلب هذه المياه العميقة إلى السطح بمعدلات ضخ كافية؛ والتكامل الفني الفعال بين استخراج الطاقة الحرارية والمواد الخام؛ وقدرة الأدوات والمواد على تحمل الظروف القاسية تحت الأرض؛ واتساق التوافق البيئي وجدوى التصاريح والقبول الاجتماعي. تؤكد الدكتورة كاتارينا ألمس أن إنتاج الليثيوم المحلي لا يمكن أن ينجح إلا عندما تتطابق العوامل الجيولوجية والتقنية والتشغيلية والقبول الاجتماعي. بالنسبة لموردي الطاقة والصناعة، لا يكمن النجاح في المادة الخام فحسب، بل أيضًا في فهم النظام الجوفي بأكمله وتكامل المنشآت. لا يمكن للطاقة الحرارية الأرضية توفير الطاقة الحرارية فحسب، بل إن دمجها مع استخراج المواد الخام الاستراتيجية يجعلها مرشحة لتكون مكونًا أساسيًا لإمدادات طاقة مستدامة ومرنة ومجدية اقتصاديًا.
