Litijum: koliko su vađenje rude i prodaja održivi?

Prodaja električnih automobila cveta, ali širom sveta nedostaje litijum koji je neophodan za proizvodnju baterija. Koliko su metode vađenja rude i prodaja baterija održivi?

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

Veliki problem je, međutim, globalna nestašica tog metala. Elektro-mobilnost se razvija brže nego što su mnogi očekivali, a sa njom i potražnja za tim srebrno-belim, lakim metalom za baterije. Pritom je potrebno nekoliko godina da se razviju projekti za vađenje litijuma. Sve to ujedno prate protesti, jer može biti ugroženo vodosnabdevanje, a površinski kopovi uništavaju prirodu.

Prema podacima Nemačke agencije za sirovine (DERA), 2016. godine je širom sveta proizvedeno 43.000 tona litijuma. Trostruko više je proizvedeno 2022. (130.000 tona), a do 2030. obim iskopavanja bi mogao da se učetvorostruči, procenjuje DERA.

„Kako na održiv način možemo da proizvedemo dovoljno litijuma za baterije, kako bismo zadovoljili potražnju? Na tržištu trenutno vlada dinamika kakvu u industriji sirovina nisam video u poslednjih dvanaest godina“, kaže za DW stručnjak za litijum Mihael Šmit iz agencije DERA.

Litijuma u zemljinoj kori ima mnogo, ali je veoma fino raspoređen. Istraživači procenjuju da u svetskim okeanima ima oko 200 milijardi tona litijuma. Naslage litijuma u stenama i slanim jezerima se procenjuju na oko 98 miliona tona, od čega oko 26 miliona može da se iskoristi u narednim decenijama.

Oko 47 procenata globalne potražnje za litijumom 2022. godine je namireno eksploatacijom čvrstih stena u australijskim rudnicima, 35 odsto je dobijeno iz južnoameričkih slanih jezera, 15 procenata iz Kine i nešto manje od jednog procenta iz Zimbabvea, Portugalije i Severne Amerike.

1. Litijum iz slanih jezera

Najveća svetska nalazišta litijuma nalaze se u podzemnim slanim jezerima Bolivije, Argentine i Čilea – kako se procenjuje, oko 42 miliona tona. Prema podacima Geološkog zavoda SAD, tamo je 2022. godine iskopano oko 45.000 tona litijuma.

Veoma slani rastvor se pumpa iz dubine u velike bazene i u roku od dve godine isparava na suncu. Koncentrovani slani rastvor se zatim filtrira i hemijski koristi za dobijanje litijum-karbonata, sirovine za proizvodnju baterija. Kod takvog metoda ekstrakcije emisije ugljen dioksida relativno su niske – 50 do 100 kilograma CO2 za jednu automobilsku bateriju, podaci su Švedskog instituta za istraživanje životne sredine.

Takav način proizvodnje litijuma može biti problem za vodu za piće. Ispumpavanje slanog rastvora dovodi do pada nivoa podzemnih voda, reke i močvare mogu da presuše i u nekim regionima može da dođe do nestašice vode za poljoprivredu.

2. Litijum iz čvrstih stena

Najveća količina litijuma trenutno se dobija iz čvrstih stena (pegmatita) površinskom eksploatacijom u Australiji. Procenjuje se da je tamo 2022. godine proizvedeno 61.000 tona litijuma. Ukupna nalazišta litijuma u Australiji trenutno se procenjuju na 6,2 miliona tona.

Litijumska ruda se vadi bušenjem i miniranjem. Komadi se usitnjavaju uz pomoć mašina za drobljenje, a nakon toga se litijum odvaja primenom hemijskih i metalurških procesa.

Litijum zatim brodom odlazi u Kinu, gde se rafiniše i prerađuje u baterijske ćelije. Prema studiji američke nacionalne laboratorije Argone (Argonne National Laboratory), ekstrakcija litijuma iz rude zahteva oko šest puta više energije od ekstrakcije iz slanih jezera i zato je štetnija za životnu sredinu.

Prema podacima američke studije, prilikom ekstrakcije litijuma iz ruda koristi se oko dva puta više slatke vode nego ekstrakcijom iz slanih jezera. Veliki rudnik Grinbušis nalazi se u jugozapadnoj Australiji, u regionu koji je veoma vlažan. Prema izveštaju o održivosti Nemačkog instituta za geologiju i prirodne resurse (BGR), potrošnja vode je stoga „prilično neproblematična“. Međutim, u prilično suvom rudarskom regionu Pilbara, u severnoj Australiji, snabdevanje vodom je „veći izazov“.

3. Litijum uz pomoć geotermalne energije

Cene litijuma su u međuvremenu veoma visoke i da bi se namirila brzorastuća potražnja za automobilskim baterijama i u Evropi se sada pokreće nekoliko projekata. Rudarski projekti postoje u Finskoj, Irskoj, Nemačkoj, Češkoj, Austriji, Srbiji, Španiji i Portugaliji.

Slično kao u Australiji, litijum bi tamo trebalo da se vadi iz čvrstih stena u otvorenim kopovima i podzemnim rudnicima. Svi projekti se smatraju profitabilnim.

S druge strane, projekti za ekstrakciju litijuma iz termalne vode razvijaju se u Velikoj Britaniji, Francuskoj i Nemačkoj. Geotermalni sistemi pumpaju vodu temperature do 200 stepeni sa dubine do 5.000 metara i toplotu koriste za proizvodnju električne energije i za toplotne mreže. Ohlađena voda se zatim potiskuje nazad pod zemlju.

U nekim slučajevima ispumpana voda sadrži litijum, koji direktno može da se odvoji korišćenjem moderne tehnologije ekstrakcije litijuma (DLE). Za sada nema takvih sistema za ekstrakciju u velikim industrijskim razmerama.

Nemačko-australijska kompanija „Vulkan enerdži“ (Vulcan Energie) želi da započne komercijalnu eksploataciju u južnoj Nemačkoj. U prvoj fazi, od 2025. godine tamo bi trebalo da se proizvodi 4.000 tona litijuma.

Prednost takvog načina ekstrakcije je manji uticaj na životnu sredinu. Proces ekstrakcije uz pomoć duboke geotermalne energije klimatski je neutralan i tako dobijen litijum više ne mora da se transportuje preko okeana za potrebe evropske proizvodnje baterija.

4. Ušteda litijuma kroz reciklažu i prodaju

Za nekoliko decenija litijum bi takođe mogao da se dobije i kao nusproizvod iz postrojenja za desalinizaciju vode, čime bi se nadoknadili nedostaci u snabdevanju. Trenutno se čini da taj metod ekstrakcije nije profitabilan.

U budućnosti će biti važna i proizvodnja litijuma iz starih baterija. Prema oceni Nemačke agencije za sirovine (DERA), reciklaža će 2030-ih pokriti deo potražnje za litijumom.

Stručnjaci za sirovine, poput Mihaela Šmita iz agencije DERA, kao i ekološke organizacije, pozivaju na što efikasnije korišćenje litijuma i baterija: izgradnja teških električnih automobila s najvećim mogućim baterijama stoga nije održiva.

Umesto toga, prioritet bi trebalo da budu lakša vozila s baterijama i ta vozila bi trebalo da koristi što više ljudi. Važno je i širenje ponuda za javni prevoz i zajedničko korišćenje automobila. Time bi se smanjio broj ljudi kojima je potreban vlastiti električni automobil, a tako bi se i smanjila potražnja za takozvanim „belim zlatom“.