The Dogger Bank Wind Farm will be the largest wind park in the world when completed with some 277 giant wind turbines.Grandes cabos de alimentação levam ao terreno industrial destinado ao que está planejado para ser a maior refinaria de hidróxido de lítio (LiOH) do mundo. No local de 20 acres, em terrenos da Wilton International, propriedade da Sembcorp Energy UK, perto de Redcar, no norte de Inglaterra, a Tees Valley Lithium pretende construir uma fábrica de processamento de LiOH independente e sustentável A instalação fica o mais próximo possível de um banco de areia a 130 quilômetros da costa.

Lá, cerca de 277 turbinas eólicas gigantes serão erguidas nas três fases do Parque Eólico Dogger Bank. Quando concluído, será o maior parque eólico do mundo, fornecendo energia suficiente para 6 milhões de residências. Acredita-se também que seja uma fonte de energia chave para um projeto de refinamento de LiOH capaz de satisfazer 15% da demanda das novas gigafábricas de baterias da Europa. A capacidade de refinamento de LiOH na Europa é atualmente zero.

A eletrificação de processos faz sentido

John Walker, CEO, Tees Valley LithiumJohn Walker tem uma carreira de 30 anos na indústria de mineração e processamento, mais recentemente assessorando a Piedmont Lithium e a British Lithium. Agora ele está realizando o projeto TVL, apoiado pela Alkemy Capital Investments, e afirma que a eletrificação do processo de refinamento é fundamental para a preparação futura da nova fábrica.

O local exigirá cerca de 60 a 70 MW de energia no pico da demanda e poderá se beneficiar não só da energia eólica próxima, mas também está inserido em um centro de projetos de descarbonização, incluindo hidrogênio com baixo teor de carbono e captura de carbono.

Walker diz que a forma como os novos geradores renováveis tendem a gerar excedentes torna sensato eletrificar processos próximos sempre que possível: "Estamos observando que, durante os períodos de forte vento e baixa demanda, os mercados de eletricidade registram custos de eletricidade negativos quando os operadores são obrigados a pagar aos consumidores para obterem energia excedentária", acrescenta.

Solução elétrica simples e eficaz

Ao longo dos anos, a Kanthal desenvolveu sistemas de aquecimento elétrico flexíveis e de alta utilidade. A TVL propõe um processo em duas fases, em que a maior parte da calcinação e da ustulação do espoduménio terá lugar numa instalação australiana, antes de um concentrado de sulfato de lítio ser transportado para a refinaria de hidróxido de lítio no Reino Unido.

John Walker diz que a torrefação australiana está investigando o uso de fornos rotativos aquecidos indiretamente, para os quais o aquecimento elétrico oferece vantagens significativas.

"Nesse caso, nossos módulos de aquecimento Fibrothal® poderiam ser instalados ao redor do tubo rotativo do forno rotativo", afirma Sachin Pimpalnerkar, gerente global de produtos da Kanthal.Sachin Pimpalnerkar, Global Product Manager, Kanthal

Os módulos de aquecimento Fibrothal® são formados a vácuo para se ajustarem perfeitamente ao revestimento externo circular do forno rotativo. Graças à construção modular, eles podem ser adicionados conforme necessário para se ajustarem ao comprimento da unidade desejada.

Nos locais previstos pela TVL, a utilização de eletricidade para calcinação, torrefação e secagem significa não só uma redução da pegada de carbono, mas também uma instalação mais simples.

"Nos locais previstos pela TVL, usar a eletricidade para calcinação, torrefação e secagem significa não apenas uma redução na pegada de carbono", diz Pimpalnerkar, "mas também uma instalação mais simples, sem dutos, amortecedores, sopradores e conjuntos de sensores necessários para conseguir a combustão completa do gás natural em um forno aquecido a gás."

A combinação certa para a tecnologia de aquecimento da Kanthal

Os revestimentos de fibra cerâmica têm baixa massa térmica e condutividade, o que significa menor perda de calor e maior eficiência térmica. Os elementos podem ser usados até uma temperatura máxima de elemento de 1.350 °C (2.460 °F). O uso de aquecimento elétrico significa que é mais simples ajustar a temperatura desejada, o que, por sua vez, simplifica a automação do processo.

"Obviamente, é um projeto ambicioso que está na fase inicial e envolve novas tecnologias", afirma Pimpalnerkar. "Embora a Kanthal geralmente não se envolva nessa fase inicial, ainda assim é exatamente o tipo de projeto para o qual os sistemas de aquecimento para fornos rotativos e secadores da Kanthal são ideais."Gerrit Fuelling, independent lithium consultant

O consultor independente de lítio Gerrit Fueling concorda que a defesa do aquecimento elétrico está ficando mais forte em locais onde existe ampla energia renovável ou geotérmica. Ele está envolvido em um novo projeto europeu de lítio e falou com a Kanthal na Conferência Europeia de Matérias-Primas para Baterias organizada pela Fastmarkets em Barcelona.

"A conversão em alta temperatura do espodumênio alfa em beta é um passo fundamental", diz Fuelling. "E o controle da temperatura dentro de uma faixa restrita é fundamental, por isso é nesse tipo de situação que o aquecimento elétrico é uma boa maneira de satisfazer os requisitos operacionais."

Uma cadeia de suprimentos resiliente e sustentável

John Walker da TVL vai além. "Temos uma oportunidade única de construir uma cadeia de abastecimento resiliente e sustentável a partir do zero, e estamos a fazer tudo o que podemos para eliminar os combustíveis fósseis e o carbono incorporado no nosso processo", afirma.

A Kanthal desenvolveu pela primeira vez os módulos de aquecimento Fibrothal® no final da década de 1970, e agora eles permitem que as fábricas de processamento dêem o passo de eletrificar e descarbonizar a produção.

"Para nós da Kanthal, é muito emocionante ver a ambição, a nova tecnologia e a escala proposta destes novos projetos", diz Sachin Pimpalnerkar.