Litio nel fluidi geotermici in Italia

Secondo recenti studi il litio è presente in Italia nei fluidi termovettore noti come fluidi geotermici. Il litio è un elemento indispensabile nelle batterie degli smartphone e delle auto elettriche

Con  l’avvento delle batterie al litio utilizzate nei tablet, negli smartphone e nelle auto elettriche il litio è diventato un metallo il cui prezzo si è impennato. I prezzi del litio sono ora di circa  $ 85.000 a tonnellata più del doppio dei livelli dell’inizio del 2022 e quattro volte i livelli visti a settembre 2021.

Il litio è un metallo alcalino che, a causa della sua alta reattività, non è rinvenuto in natura come tale ma si trova in minerali come spodumene LiAl(SO3)2, trifilite (Li, Na)2PO4 (Fe, Mn)3(PO4)2, petalite LiAl(Si2O5)4, lepidolite KLi2Al(Si4O10)(F,OH)2 e ambiglonite (Li,Na)Al(PO4)(F,OH).

Batterie Li-ion

Le batterie Li-ion sono caratterizzate da una maggior durata e potendo essere contenute in piccoli involucri.

Queste batterie utilizzano soluzioni non acquose a base di carbonato di propilene, carbonato di etilene, dimetilsolfossido ecc. in cui vengono disciolti sali di litio ( LiClO4, LiAsF6,LiBF4) cui sono aggiunti altri composti organici come il tetraidrofurano per aumentare la conducibilità elettrica.

Durante un ciclo di scarica, gli atomi di litio presenti nell’anodo vengono ionizzati e separati dai loro elettroni. Gli ioni di litio si muovono dall’anodo e attraversano l’elettrolita fino a raggiungere il catodo, dove si ricombinano con i loro elettroni. Gli ioni di litio sono abbastanza piccoli da potersi muovere attraverso una membrana micropermeabile tra l’anodo e il catodo. Le batterie agli ioni di litio sono in grado di avere un voltaggio e un accumulo di carica molto elevati per unità di massa e unità di volume.

Vantaggi delle batterie Li-ion

Rispetto alle altre tecnologie le batterie Li-ion possono fornire fino a 3.6 Volt, tre volte superiore rispetto a quelle del tipo Ni-Cd o Ni-MH. Ciò significa che possono fornire grandi quantità di corrente per applicazioni ad alta potenza, e inoltre non hanno effetto memoria, processo dannoso in cui ripetuti cicli parziali di scarica e carica possono far sì che una batteria “ricordi” una capacità inferiore. Hanno  anche un basso tasso di autoscarica di circa l’1.5-2% al mese. Non contengono cadmio tossico, il che le rende più facili da smaltire rispetto alle batterie Ni-Cd.

Fluidi geotermici

I fluidi geotermici sono essenzialmente composti da acqua meteorica che penetra nel sottosuolo e si riscalda a contatto con una massa magmatica calda fino a raggiungere temperature di alcune centinaia di gradi. Il fluido, costituito da acqua e/o vapore, risale lungo faglie o fratture dando luogo alle manifestazioni geotermiche.

La composizione chimica dei fluidi geotermici è determinata dalla composizione dei minerali che formano la roccia e dalle reazioni che coinvolgono la loro  dissoluzione nonché dai processi di adsorbimento e desorbimento. Contengono concentrazioni variabili di gas, in gran parte azoto e anidride carbonica, piccole quantità  di solfuro di idrogeno e proporzioni minori di ammoniaca, mercurio, radon e boro. Tra i vari elementi contenuti in alcune zone del mondo è presente anche il litio e, in particolare, nella Valle dell’Alto Reno lungo il confine franco-tedesco, nel Salton Sea in California e in Cornovaglia sono descritte come le aree con il più alto contenuto di litio nelle acque geotermiche

Litio in Italia

Già da tempo in Europa si sono analizzate le composizioni di tali fluidi e, in Italia, recenti studi hanno individuato zone molto promettenti. Il litio è presente nei fluidi geotermici in Italia in due zone.
La prima zona comprende le zone vulcanico-geotermiche peritirreniche che include Toscana-Lazio-Campania con concentrazioni di litio fino a 480 mg/L. La seconda zona si trova al fronte della catena appenninica da Alessandria a Pescara con contenuti in litio fino a 370 mg/L. La scoperta, quindi se adeguatamente supportata, potrebbe portare all’ottenimento del prezioso metallo e, a sua volta, fornire una spinta allo sviluppo dell’energia geotermica.

Tenendo conto che negli ultimi anni il prezzo del litio è salito a dismisura questa potrebbe essere un’ottima notizia

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