BMW investiert in Lithiumgewinnung aus Sole mit Ionentauschern

Besonders ressourcenschonendes Verfahren vom US-Startup Lilac Solutions

BMW investiert in Ionentauscher-Verfahren zur Gewinnung von Lithium

Stefan Leichsenring

Von: Stefan Leichsenring

7. Okt. 2021 um 07:54 Uhr

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BMW will in den nächsten zehn Jahren etwa zehn Millionen Elektroautos auf die Straße bringen. Entsprechend hoch ist der Bedarf am Batterierohstoff Lithium. Um den umweltfreundlichen Abbau zu fördern, investiert der Konzern nun über seinen Venture-Capital-Fonds BMW i Ventures in ein innovatives Verfahren, das das US-Startup Lilac Solutions entwickelt hat.

Wenn Lithium nicht aus Hartgestein gewonnen wird (wie in Australien), wird es aus einer Sole (Salzlösung) geholt, und zwar derzeit meist durch Verdunstung – wobei das Wasser dem Boden entzogen wird. Deshalb entzieht Lilac das Lithium der Sole durch Ionentauscher, was auch effizienter und kostengünstiger sein soll. Die Technologie hat sich laut BMW bereits in ersten Feldpilotversuchen bewährt und muss nun ihre Skalierbarkeit beweisen. Das Verfahren wäre dann weltweit in Solen einsetzbar, auch wenn diese nur einen geringen Lithiumgehalt haben.

Ionentauscher sind nicht etwa komplizierte technische Geräte, sondern Materialien mit besonderen Eigenschaften. Mit diesen lassen sich im Wasser gelöste Ionen (wie das einfach positiv geladene Lithium-Ion) herausfiltern. Ionenaustauscher werden zum Beispiel in Geschirrspülern zur Entkalkung genutzt. Dabei werden die Calcium-Ionen (die zu Kalkablagerungen führen können) aus dem Leitungswasser entfernt und gegen Natrium-Ionen ausgetauscht.

Lilac füllt nach seiner Website einen Ionentauscher in Tanks und lässt die Sole durch das Material strömen. Dabei werden die Lithium-Ionen herausgefischt und an das Ionenaustauscher-Material gebunden. Dafür werden die davor im Ionenaustauscher gebundenen Ionen in die Sole abgegeben.

Die Kapazität ist erschöpft, wenn alle Bindungsplätze für das herausgefilterte Ion besetzt sind. Dann muss das Material regeneriert werden. Im Fall des Lilac-Verfahrens geschieht das durch Salzsäure (HCl). Dabei werden die Lithium-Ionen herausgewaschen und durch die Wasserstoffionen aus der Salzsäure ausgetauscht. Das übrigbleibende Chlorid verbindet sich mit dem Lithium zu Lithiumchlorid, das dann nur noch zu den üblichen Handelsformen Lithiumhydroxid oder Lithiumcarbonat umgesetzt werden muss.

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Das von BMW verwendete Lithium stammte bis vor Kurzem ausschließlich aus "Hardrock"-Lagerstätten in Australien. Im Frühjahr kam der Lieferant Livent hinzu, der das Alkalimetall aus argentinischer Sole. Dazu wird das Wasser nicht verdunstet, sondern zum Großteil in den Boden zurückgeleitet. Um welches Verfahren es sich genau handelt, ist nicht bekannt, aber es liegt nahe, zu vermuten, dass es sich um das von Lilac handeln könnte.

BMW fertigt derzeit keine eigenen Batteriezellen, auch nicht zusammen mit Partnern in Joint Ventures (wie beispielsweise der VW-Konzern). Doch bemüht sich der Hersteller um eine umweltfreundliche und sozialverträgliche Rohstoffgewinnung. Deswegen kauft BMW Lithium direkt bei den Rohstoffproduzenten ein und stellt es dann seinen Batteriezell-Lieferanten zur Verfügung, nämlich CATL, Samsung und Northvolt.

Quelle: BMW

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