Koliko je ekspoloatacija litija održiva?

Za jedan električni automobil zapravo nije potrebno mnogo litija. U 300 kilograma teškoj bateriji (50 kWh) automobila srednje klase nalazi se samo oko osam kilograma litija.

Veliki problem je, međutim, globalna nestašica tog metala. Elektro-mobilnost se razvija brže nego što su mnogi očekivali, a s njom i potražnja za tim srebrno-bijelim, lakim metalom za baterije. Pritom je potrebno nekoliko godina da se razviju projekti za vađenje litija. Sve to ujedno prate prosvjedi lokalnog stanovništva, jer može biti ugrožena vodoopskrba, a površinski kopovi uništavaju prirodu.

Prema podacima Njemačke agencije za sirovine (DERA), 2016. godine je širom svijeta proizvedeno 43.000 tona litija. Trostruko više je proizvedeno 2022. (130.000 tona), a do 2030. obim iskopavanja bi se mogao učetverostručiti, procjenjuje DERA.

„Kako na održiv način možemo proizvesti dovoljno litija za baterije, kako bismo zadovoljili potražnju? Na tržištu trenutno vlada dinamika kakvu u industriji sirovina nisam vidio u posljednjih dvanaest godina“, kaže za DW stručnjak za litij Michael Schmidt iz agencije DERA.

Litija u zemljinoj kori ima mnogo, ali je veoma rijetko raspoređen. Istraživači procjenjuju da u svjetskim oceanima ima oko 200 milijardi tona litija. Naslage litija u stijenama i slanim jezerima se procjenjuju na oko 98 milijuna tona, od čega se oko 26 milijuna može iskoristiti u narednim desetljećima.

Oko 47 posto globalne potražnje za litijem 2022. godine je podmireno eksploatacijom čvrstih stijena u australijskim rudnicima, 35 posto je dobiveno iz južnoameričkih slanih jezera, 15 posto iz Kine i nešto manje od jedan posto iz Zimbabvea, Portugala i Sjeverne Amerike.

1. Litij iz slanih jezera

Rio Tinto: ljudi spremni za borbu s buldožerimaNajveća svjetska nalazišta litija nalaze se u podzemnim slanim jezerima Bolivije, Argentine i Čilea, kako se procjenjuje, oko 42 milijuna tona. Prema podacima Geološkog zavoda SAD, tamo je 2022. godine iskopano oko 45.000 tona litija.

Vrlo slana otopina se pumpa iz dubine u velike bazene i u roku od dvije godine isparava na suncu. Koncentrirana slana otopina se zatim filtrira i kemijski koristi za dobivanje litij-karbonata, sirovine za proizvodnju baterija. Kod takve metode ekstrakcije emisije ugljičnog dioksida relativno su niske, 50 do 100 kilograma CO2 za jednu automobilsku bateriju, podaci su Švedskog instituta za istraživanje okoliša.

Takav način proizvodnje litija može biti problem za vodu za piće. Ispumpavanje slane otopine dovodi do pada razine podzemnih voda, rijeke i močvare mogu presušiti i u nekim regijama može doći do nestašice vode za poljoprivredu.

2. Litij iz čvrstih stijena

Najveća količina litija trenutno se dobiva iz čvrstih stijena (pegmatita) površinskom eksploatacijom u Australiji. Procjenjuje se da je tamo 2022. godine proizvedeno 61.000 tona litija. Ukupna nalazišta litija u Australiji trenutno se procjenjuju na 6,2 milijuna tona.

Litijska ruda se vadi bušenjem i miniranjem. Komadi se usitnjavaju mehanički, a nakon toga se litij odvaja primjenom kemijskih i metalurških procesa.

Litij zatim brodom odlazi u Kinu, gdje se rafinira i prerađuje u baterijske ćelije. Prema studiji američkog nacionalnog laboratorija Argonne (Argonne National Laboratory), ekstrakcija litija iz rude zahtjeva oko šest puta više energije od ekstrakcije iz slanih jezera i zato je štetnija za okoliš.

Prema podacima američke studije, prilikom ekstrakcije litija iz ruda koristi se oko dva puta više slatke vode nego ekstrakcijom iz slanih jezera. Veliki rudnik Greenbushes nalazi se u jugozapadnoj Australiji, u regiji koja je vrlo vlažna. Prema izvješću o održivosti Njemačkog instituta za geologiju i prirodne resurse (BGR), potrošnja vode je stoga „prilično neproblematična“. Međutim, u prilično suhoj rudarskoj regiji Pilbara, u sjevernoj Australiji, opskrba vodom je „veći izazov“.

3. Litij dobiven pomoću geotermalne energije

Cijene litija su u međuvremenu vrlo visoke i kako bi se namirila brzorastuća potražnja za automobilskim baterijama i u Europi se sada pokreće nekoliko projekata. Rudarski projekti postoje u Finskoj, Irskoj, Njemačkoj, Češkoj, Austriji, Srbiji, Španjolskoj i Portugalu.

Slično kao u Australiji, litij bi se tamo trebalo vaditi iz čvrstih stijena u otvorenim kopovima i podzemnim rudnicima. Svi projekti se smatraju profitabilnim.

S druge strane, projekti za ekstrakciju litija iz termalne vode razvijaju se u Velikoj Britaniji, Francuskoj i Njemačkoj.Geotermalni sustavi pumpaju vodu temperature do 200 stupnjeva s dubine do 5.000 metara i toplinu koriste za proizvodnju električne energije i za toplotne mreže. Ohlađena voda se zatim potiskuje natrag u zemlju.

U nekim slučajevima ispumpana voda sadrži litij, koji se direktno može odvojiti korištenjem moderne tehnologije ekstrakcije litija (DLE). Za sada nema takvih sustava za ekstrakciju u velikim industrijskim razmjerima.

Njemačko-australijska kompanija Vulcan Energie želi započeti komercijalnu eksploataciju u južnoj Njemačkoj. U prvoj fazi, od 2025. godine tamo bi se trebalo proizvesti 4.000 tona litija.

Prednost takvog načina ekstrakcije je manji utjecaj na okoliš. Proces ekstrakcije uz pomoć duboke geotermalne energije klimatski je neutralan i tako dobiveni litij se više ne mora transportirati preko oceana za potrebe europske proizvodnje baterija.

4. Ušteda litija kroz reciklažu i prodaju

Za nekoliko desetljeća litij bi se također mogao dobivati i kao popratni proizvod iz postrojenja za desalinizaciju vode, čime bi se nadoknadili nedostaci u opskrbi. Trenutno se čini da ta metoda ekstrakcije nije profitabilna.

U budućnosti će biti važna i proizvodnja litija iz starih baterija. Prema ocjeni Njemačke agencije za sirovine (DERA), reciklaža će 2030-ih pokriti dio potražnje za litijom.

Stručnjaci za sirovine, poput Michaela Schmidta iz agencije DERA, kao i ekološke organizacije, pozivaju na što efikasnije korištenje litija i baterija: izgradnja teških električnih automobila s najvećim mogućim baterijama stoga nije održiva.

Umjesto toga, prioritet bi trebala biti lakša vozila s baterijama i ta vozila bi trebalo koristiti što više ljudi. Važno je i širenje ponuda za javni prijevoz i zajedničko korištenje automobila. Time bi se smanjio broj ljudi kojima je potreban vlastiti električni automobil, a tako bi se i smanjila potražnja za dragocjenim „bijelim zlatom".

Pratite nas i na Facebooku, preko Twittera, na Youtubeu, kao i na Instagramu