The Dogger Bank Wind Farm will be the largest wind park in the world when completed with some 277 giant wind turbines.Grandi cavi elettrici conducono al lotto industriale destinato a quella che dovrebbe diventare la più grande raffineria di idrossido di litio (LiOH) del mondo. Nel sito di circa 8 ettari, su un terreno presso Wilton International di proprietà di Sembcorp Energy UK vicino a Redcar, nel nord dell'Inghilterra, Tees Valley Lithium vuole costruire un impianto di lavorazione del LiOH unico, indipendente e sostenibile. La struttura si trova il più vicino possibile ad un banco di sabbia a 130 chilometri dalla costa.

In quello spazio, circa 277 turbine eoliche giganti saranno costruite nelle tre fasi del parco eolico di Dogger Bank. Una volta completato, sarà il parco eolico più grande del mondo, fornendo energia sufficiente per 6 milioni di case. Si prevede inoltre che diventi una fonte di energia chiave per un progetto di raffinazione del LiOH in grado di soddisfare il 15% della domanda delle nuove gigafabbriche di batterie europee. La capacità di raffinazione del LiOH in Europa è attualmente pari a zero.

Ha senso elettrizzare i processi

John Walker, CEO, Tees Valley LithiumJohn Walker vanta una carriera di 30 anni nel settore minerario e di lavorazione, più recentemente come consulente per Piedmont Lithium e British Lithium. Ora sta supervisionando il progetto TVL, sostenuto da Alkemy Capital Investments, e afferma che l'elettrificazione del processo di raffinazione è una questione cruciale per garantire il futuro del nuovo impianto.

Il sito richiederà dai 60 ai 70 MW di potenza di picco e potrà avvalersi non solo dell'energia eolica nelle vicinanze, ma si trova anche all'interno di un hub di progetti di decarbonizzazione, tra cui l’idrogeno a basse emissioni di carbonio e la cattura del carbonio.

Walker afferma che il modo in cui i nuovi generatori rinnovabili tendono a generare surplus rende sensato elettrificare i processi vicini ove possibile: "Quello che stiamo vedendo è che durante i periodi di forte vento e bassa domanda, i mercati dell'elettricità vedono costi elettrici negativi quando gli operatori sono tenuti a pagare i consumatori per prendere l'energia in eccesso", aggiunge.

Soluzione elettrica semplice ed efficace

Kanthal nel corso degli anni ha sviluppato sistemi di riscaldo elettrico flessibili e ad alta efficienza. TVL propone un processo in due fasi in cui la parte principale della calcinazione e della tostatura dello spodumene avrà luogo in un impianto australiano, prima che un concentrato di solfato di litio venga trasportato alla raffineria di idrossido di litio nel Regno Unito.

John Walker afferma che l'attività di tostatura in Australia sta studiando l'uso di forni rotativi a riscaldamento indiretto, per il quale il riscaldo elettrico offre notevoli vantaggi.

"In questo caso, i nostri moduli riscaldanti Fibrothal® potrebbero essere installati attorno al tubo rotante del forno", afferma Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager di Kanthal.Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager, Kanthal

I moduli riscaldanti Fibrothal® sono formati sotto vuoto per adattarsi perfettamente al guscio esterno circolare del forno rotativo. Una costruzione modulare significa che i moduli possono essere aggiunti secondo necessità per adattarsi alla lunghezza dell'unità desiderata.

Nei siti previsti da TVL, passare all'elettricità per la calcinazione, la tostatura e l'essiccazione significa non solo una riduzione dell'impronta di carbonio, ma anche un'installazione più semplice.

"Nei siti previsti da TVL, passare all'elettricità per la calcinazione, la tostatura e l'essiccazione significa non solo una riduzione dell'impronta di carbonio", afferma Pimpalnerkar, "ma anche un'installazione più semplice senza condotti, valvole di tiraggio, ventilatori e le serie di sensori necessari per ottenere la combustione completa del gas naturale in un forno riscaldato a gas."

L'abbinamento perfetto per la tecnologia di riscaldo Kanthal

Gli isolamenti in fibra ceramica sono caratterizzati una bassa massa termica e conduttività, il che significa una minore perdita di calore e una maggiore efficienza termica. Gli elementi possono essere utilizzati fino alla temperatura massima di 1.350 °C. L’uso del riscaldo elettrico rende più semplice impostare la temperatura desiderata, il che a sua volta semplifica l’automazione del processo.

"Si tratta ovviamente di un progetto ambizioso, che è in una fase iniziale e coinvolge nuove tecnologie", afferma Pimpalnerkar. "Anche se Kanthal generalmente non viene coinvolta in questa fase iniziale, si tratta comunque del tipo di progetto per il quale i sistemi di riscaldo Kanthal per forni rotativi ed essiccatoi sono particolarmente adatti."Gerrit Fuelling, independent lithium consultant

Il consulente indipendente sul litio Gerrit Fuelling concorda sul fatto che le ragioni dietro l'impiego del riscaldo elettrico stanno diventando sempre più forti in ambienti dove c’è ampia disponibilità di energia rinnovabile o geotermica. È coinvolto in un nuovo progetto europeo sul litio e ha parlato con Kanthal dalla conferenza europea sulle materie prime per batterie organizzata da Fastmarkets a Barcellona.

"La conversione ad alta temperatura da alfa a beta spodumene è un passaggio fondamentale", afferma Fuelling. "E il controllo della temperatura entro un intervallo ristretto è fondamentale, quindi è in questo tipo di situazione che il riscaldo elettrico rappresenta un buon modo per soddisfare i requisiti operativi."

Una filiera resiliente e sostenibile

John Walker di TVL va oltre. "Abbiamo un'opportunità irripetibile di costruire da zero una supply chain resiliente e sostenibile e stiamo facendo tutto il possibile per eliminare i combustibili fossili e il carbonio incorporato nel nostro processo", afferma.

Kanthal ha sviluppato per la prima volta i suoi moduli riscaldanti Fibrothal® alla fine degli anni '70 e ora consentono agli impianti di lavorazione di elettrificare e decarbonizzare loro produzione.

"Per noi di Kanthal è molto emozionante vedere l'ambizione, la nuova tecnologia e l'ambito proposto di questi nuovi progetti", afferma Sachin Pimpalnerkar.