The Dogger Bank Wind Farm will be the largest wind park in the world when completed with some 277 giant wind turbines.Dicke Stromkabel führen zu dem Industriegelände, auf dem die weltgrößte Lithiumhydroxid-Raffinerie (LiOH) entstehen soll. Auf dem 20 Hektar großen Gelände bei Wilton International im Besitz von Sembcorp Energy UK in der Nähe von Redcar im Norden Englands möchte Tees Valley Lithium eine einzigartig unabhängige und nachhaltige LiOH-Verarbeitungsanlage errichten. Die Anlage liegt etwa 130 Kilometer vor der Küste so nah wie möglich an einer Sandbank.

Dort werden in den drei Phasen des Windparks Dogger Bank rund 277 riesige Windkraftanlagen errichtet. Nach seiner Fertigstellung wird es der größte Windpark der Welt sein und genug Energie für 6 Millionen Haushalte liefern. Darüber hinaus soll sie eine wichtige Energiequelle für ein LiOH-Raffinationsprojekt sein, das 15 Prozent des Bedarfs der neuen Batterie-Gigafabriken Europas decken kann. Die LiOH-Raffinierungskapazität in Europa liegt derzeit bei Null.

Elektrifizierung von Prozessen ist sinnvoll

John Walker, CEO, Tees Valley LithiumJohn Walker blickt auf eine 30-jährige Karriere in der Bergbau- und Verarbeitungsindustrie zurück und war zuletzt als Berater für Piedmont Lithium und British Lithium tätig. Jetzt leitet er das TVL-Projekt, das von Alkemy Capital Investments unterstützt wird. Er sagt, dass die Elektrifizierung des Raffinerieprozesses eine entscheidende Frage der Zukunftssicherheit für die neue Anlage sei.

Der Standort wird bei Spitzenbedarf etwa 60 bis 70 MW Strom benötigen. Er kann nicht nur von der nahe gelegenen Windenergie profitieren, sondern befindet sich auch in einem Zentrum von Dekarbonisierungsprojekten, einschließlich kohlenstoffarmen Wasserstoffs und CO2-Abscheidung.

Walker sagt, dass es sinnvoll ist, nahe gelegene Prozesse zu elektrifizieren, wo immer dies möglich ist, da die neuen Generatoren für erneuerbare Energien in der Regel Überschüsse erzeugen: „Wir sehen, dass die Strommärkte in Zeiten mit starkem Wind und geringer Nachfrage negative Stromkosten verzeichnen, wenn die Betreiber die Verbraucher für die Abnahme überschüssigen Stroms bezahlen müssen“, fügt er hinzu.

Einfache und effektive elektrische Lösung

Kanthal hat im Laufe der Jahre flexible und leistungsstarke elektrische Heizsysteme entwickelt. TVL schlägt ein zweistufiges Verfahren vor, bei dem der Großteil der Kalzinierung und Röstung des Spodumens in einer australischen Anlage stattfinden soll, bevor ein Lithiumsulfatkonzentrat zur Lithiumhydroxidraffinerie im Vereinigten Königreich transportiert wird.

John Walker sagt, dass der australische Röstbetrieb den Einsatz von indirekt beheizten Drehrohröfen untersucht, für die die elektrische Beheizung erhebliche Vorteile bietet.

„In diesem Fall könnten unsere Fibrothal®-Heizmodule rund um das Drehrohr des Drehrohrofens installiert werden“, sagt Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager bei Kanthal.Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager, Kanthal

Fibrothal® Heizmodule werden vakuumgeformt, um genau an die runde Außenhülle des Drehrohrofens zu passen. Durch den modularen Aufbau können sie je nach Bedarf hinzugefügt werden, um sie an die Länge der gewünschten Einheit anzupassen.

An den von TVL geplanten Standorten bedeutet die Umstellung auf elektrische Energie beim Kalzinieren, Rösten und Trocknen nicht nur eine Reduzierung des CO2-Fußabdrucks, sondern auch eine einfachere Installation.

„An den von TVL geplanten Standorten bedeutet die Umstellung auf Elektroenergie für das Kalzinieren, Rösten und Trocknen nicht nur eine Verringerung des CO2-Fußabdrucks”, sagt Pimpalnerkar, „sondern auch eine einfachere Installation ohne Kanäle, Klappen, Gebläse und die Anordnung von Sensoren, die für eine vollständige Verbrennung von Erdgas in einem gasbeheizten Ofen erforderlich sind.”

Die richtige Ergänzung zur Heiztechnologie von Kanthal

Die Keramikfaserauskleidungen haben eine geringe thermische Masse und Leitfähigkeit, was einen geringeren Wärmeverlust und eine höhere thermische Effizienz bedeutet. Die Elemente können bis zu einer maximalen Elementtemperatur von 1.350°C (2.460°F) verwendet werden. Der Einsatz einer elektrischen Heizung vereinfacht die Einstellung der gewünschten Temperatur und damit auch die Automatisierung des Prozesses.

"Natürlich ist dies ein ambitioniertes Projekt in einem frühen Stadium, welches neue Technologien voraussetzt", sagt Pimpalnerkar. "Obwohl Kanthal in der Regel in diesem frühen Stadium nicht involviert ist, ist dies genau die Art von Projekt, für das die Heizsysteme von Kanthal für Drehrohröfen und Trockner optimal geeignet sind."Gerrit Fuelling, independent lithium consultant

Der unabhängige Lithium-Berater Gerrit Fuelling ist ebenfalls der Meinung, dass elektrische Heizungen in Gegenden, in denen es reichlich erneuerbare oder geothermische Energie gibt, immer mehr an Bedeutung gewinnen. Er ist an einem neuen europäischen Lithiumprojekt beteiligt und sprach mit Kanthal auf der von Fastmarkets in Barcelona organisierten European Battery Raw Materials Conference.

„Die Hochtemperaturumwandlung von Alpha- zu Beta-Spodumen ist ein grundlegender Schritt“, sagt Fuelling. „Und die enge Temperaturkontrolle ist von entscheidender Bedeutung. In solchen Situationen ist die elektrische Heizung eine gute Möglichkeit, die betrieblichen Anforderungen zu erfüllen.”

Eine belastbare und nachhaltige Lieferkette

John Walker von TVL geht noch einen Schritt weiter. „Wir haben die einmalige Gelegenheit, eine widerstandsfähige und nachhaltige Lieferkette von Grund auf aufzubauen. Wir tun alles, was wir können, um fossile Brennstoffe und eingebettetes CO2 in unserem Prozess zu vermeiden”, sagt er.

Kanthal entwickelte seine Fibrothal®-Heizmodule erstmals Ende der 1970er Jahre und ermöglicht nun Verarbeitungsbetrieben den Schritt zur Elektrifizierung und Dekarbonisierung ihrer Produktion.

„Für uns bei Kanthal sind die Ambitionen, die neue Technologie und der geplante Umfang dieser neuen Projekte sehr aufregend”, sagt Sachin Pimpalnerkar.