Litio, cesio, o incluso oro; además de la energía, las aguas geotérmicas pueden contener tesoros minerales. En el proyecto de investigación BrineMine, Los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) quieren aprovechar este potencial y apoyar la minería sostenible en Chile. Junto con sus socios, están desarrollando estrategias y métodos para extraer recursos minerales directamente en plantas de energía geotérmica. Aquí, no solo se extraerán energía y minerales, pero también agua potable. Los pasos importantes del proceso ya se han probado con éxito en una planta de demostración.

Los recursos minerales de Chile son de gran importancia para Alemania. Según estadísticas del Banco Mundial, miles de toneladas de minerales valiosos se importan del país sudamericano cada año, incluidas las materias primas para baterías de iones de litio. Pero su extracción causa problemas ecológicos y sociales:"El uso de los limitados recursos de agua dulce en el norte de Chile para la minería alimenta regularmente los conflictos con la población local, "dice el profesor Thomas Kohl del Instituto de Geociencias Aplicadas (AGW) de KIT." El norte de Chile es una de las regiones más secas del mundo, pero tiene amplios recursos geotérmicos. Con un tipo de planta novedoso, no solo es posible generar electricidad de forma respetuosa con el clima, sino también para extraer agua potable e incluso recursos minerales al mismo tiempo ". El equipo de AGW de BrineMine, un proyecto de investigación germano-chileno, está desarrollando las estrategias y tecnologías necesarias.

AGW tiene una larga trayectoria de cooperación en el campo de la investigación geotérmica en Chile. Su socio principal es el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes (CEGA). "BrineMine demuestra lo bien que funciona la cooperación entre las instituciones chilenas y alemanas, "dice el profesor Diego Morata, director de CEGA. "Desarrollo sostenible, logrado mediante la combinación de minería geotérmica y verde, puede beneficiar tanto a Europa como a la región andina ".

Primera planta de demostración en el Alto Rin Graben

Parte de la iniciativa de investigación transdisciplinaria está dedicada al potencial geoquímico y geotérmico de los pozos térmicos en Chile con el fin de identificar sitios adecuados. Se está realizando una encuesta de datos para determinar el potencial de las materias primas con un enfoque en los campos térmicos del desierto de Atacama. Además, el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) participa en el proyecto BrineMine desarrollando la tecnología de la planta para su posterior uso industrial. Se basa en una cadena de procesos novedosa:Primero, el calor de la salmuera geotérmica se utiliza para la recuperación de energía. El líquido enfriado que tiene una concentración relativamente baja, luego se preconcentra por ósmosis inversa; al mismo tiempo, se obtiene agua potable. A continuación, el concentrado de salmuera se concentra adicionalmente mediante destilación por membrana hasta que se satura. "La energía térmica requerida para todo el proceso puede cubrirse directamente del exceso de calor del proceso de la planta de energía, "explica el director del proyecto, el Dr. Joachim Koschikowski de ISE." Ya hemos instalado una planta de demostración en una planta de energía geotérmica en el Alto Rin Graben e integramos con éxito componentes clave en las operaciones de la planta de energía en curso ".

Optimización de Procesos para Minería de Materias Primas

La mayoría de los pasos del proceso se basan en métodos probados, pero nunca se han combinado de esta manera. Se requiere una investigación detallada, porque, por ejemplo, tanto la concentración como el enfriamiento aumentan el riesgo de depósitos de silicato. "Las estrategias convencionales para la remoción de silicatos perjudicarían enormemente la extracción de los recursos. Sin tratamiento de agua, los componentes técnicos de la planta se dañarían, "explica Valentin Goldberg de KIT's AGW. Los investigadores encontraron una solución viable cambiando el valor de pH de la salmuera y agregando cationes divalentes (por ejemplo, calcio o magnesio)." Nuestro método de eliminación de silicatos es rápido y efectivo. Más importante, no tiene ningún impacto negativo en la extracción de materias primas, ", Dice Goldberg. Los investigadores describen este nuevo enfoque en el Geotermia diario.

Antes de que se puedan instalar las primeras plantas en Chile, Es necesario aclarar más detalles sobre el proceso. Además, También se están desarrollando modelos específicos para la operación económica.