Lithium-Monitoring mit Laserstrahlen

Aufgrund der weltweit steigenden Nachfrage nach Lithium werden Pläne für eine nachhaltigere und heimische Förderung aus dem Thermalwasser von Geothermiekraftwerken immer attraktiver. In einem Geothermiekraftwerk in Bruchsal erproben das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die EnBW Energie Baden-Württemberg AG diese Art der Lithiumgewinnung schon heute. Bislang war es allerdings nicht möglich den Lithiumgehalt im Wasser kontinuierlich zu messen.

„Bislang müssen wir das Wasser manuell im Labor untersuchen, um die Anlage zu steuern“, sagt Jochen Kolb vom Institut für Angewandte Geowissenschaften des KIT. „Das ist umständlich, langsam und im Vergleich auch relativ ungenau.“ Im Forschungsprojekt LiMo, das durch das KIT koordiniert wird, entwickeln Kolb und sein Team deshalb gemeinsam mit ihren Partnern vom Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik eine neue Methode, die stattdessen auf Laserstrahlen setzt. „Bei der laserinduzierte Plasmaspektroskopie werden kleine Mengen des Wassers ionisiert und der Lithiumgehalt mittels der entstehenden Ionensignale bestimmt“, erklärt Kolb.

Neue Methode auch beim Recycling von Batterien  nützlich

Durch die kontinuierliche Überwachung des Lithiumgehalts im Geothermalwasser könne die gesamte Anlage dann viel effizienter eingesetzt werden. Neben der Verwendung im Geothermiekraftwerk kann die neue Methode zukünftig aber auch beim Batterierecycling nützlich sein. „Bei hydrometallurgischen Verfahren werden Batterien in wässrigen Lösungen geschreddert. Auch hier hilft es, den Lithiumgehalt präzise und kontinuierlich zu erfassen“, so Kolb.

mhe, 01.03.2023