Koliko su vađenje rude i prodaja održivi?

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

Veliki problem je, međutim, njegova globalna nestašica. Elektro-mobilnost se razvija brže nego što su mnogi očekivali, a sa njom i potražnja za srebrno-belim lakim metalom za baterije. S druge strane za pokretanje nekog rudnika su od izrade projekta do početka rada potrebne godine, i sve to prate protesti lokalnog stanovništva i zaštitnika okoliša, jer može biti ugroženo snabdijevanje vodom, 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. bi se ta količina mogla učetverostručiti, procjenjuje DERA.

„Kako možemo na održiv način prozvesti dovoljno litija za baterije, kako bi zadovoljili potražnju? Na tržištu trenutno vlada dinamika kakvu u industriji sirovina nisam vidieo u poslednjih dvanaest godina", kaže za DW stručnjak za litijum Michael Schmidt iz agencije DERA.

Litija pod površinom načelno ima vrlo puno, ali je i vrlo fino raspoređen - relativno rijetka je velika koncentracija na jednom mjestu. Procjenjuje da u oceanima ima oko 200 milijardi tona litija, a u stijenama i slanim jezerima oko 98 milijuna tona, od čega se oko 26 milijuna može iskoristiti u narednim desetljećima.

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

1. Litij iz slanih jezera

Najveća 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-a tamo je 2022. godine iskopano oko 45.000 tona.

Veoma slani rastvor se pumpa iz dubine u velike bazene i dvije godine isparava na suncu. Koncentrirani slani rastvor se zatim filtrira i kemijski koristi za dobijanje litij-karbonata, sirovine za proizvodnju baterija. Kod te metode ekstrakcije emisije CO2 su relativno 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 pitku vodu. Ispumpavanje slanog rastvora dovodi do pada nivoa 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 dobija iz čvrstih stijena (pegmatita) površinskom eksploatacijom u Australiji. Procjenjuje se da je tamo 2022. godine proizvedeno 61.000 tona. Ukupna nalazišta ovog metala u Australiji se trenutno procenjuju na 6,2 milijuna tona.

Litijska ruda se vadi bušenjem i miniranjem. Komadi se usitnjavaju uz pomoć mašina za drobljenje, a nakon toga se litij odvaja primjenom kemijskih i metalurških procesa.

Litij zatim brodom odlazi u Kinu, gde se rafinira i prerađuje u baterijske stanice. Prema studiji američkog Argonne National Laboratory, ekstrakcija litija iz rude zahtijeva oko šest puta više energije od ekstrakcije iz slanih jezera i zato je štetnija za životni okoliš.

Prema podacima američke studije, ovim postupkom se koristi oko dva puta više slatke vode nego ekstrakcijom iz slanih jezera. Veliki rudnik Greenbushes nalazi se u jugozapadnoj Australiji u regiji koji je vrlo vlažan. Prema izveštaju o održivosti Njemačkog instituta za geologiju i prorodne resurse (BGR) potrošnja vode je stoga „prilično neproblematična". Međutim, u suhoj rudarskoj regiji Pilbara, u sjevernoj Australiji, opskrba vodom je „veći izazov".

3. Litij uz pomoć geotermalne energije

Cijene litijuma su u međuvremenu vrlo visoke i da bi se namirila brzo rastuća potražnja za automobilsku industriju 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 črvrstih 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, te za toplinske mreže. Ohlađena voda se zatim potiskuje nazad pod zemlju.

U nekim slučajevima ispumpana voda sadrži litij, kojeg je moguže direktno odvojiti korištenjem moderne tehnologije ekstrakcije litija (DLE). No, za sada nema takvih ssustava za ekstrakciju u velikim industrijskim razmjerima.

Njemačko-australska kompanija Vulcan Energie planira komercijalnu eksploataciju u južnoj Njemačkoj. U prvoj fazi, od 2025. godine, tamo bi se trebalo proizvoditi 4.000 tona litija godišnje.

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

4. Ušteda litijma kroz reciklažu i prodaju

Za nekoliko desetljeća litij bi se mogao dobijati i kao nusproizvod iz postrojenja za desalinizaciju vode, čime bi se nadoknadili nedostaci u opskrbi. No, trenutno 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 tim metalom.

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

Umjesto toga bi prioritet trebala biti lakša vozila s baterijama i ta vozila bi trebalo koristiti što više ljudi. Važno je i širenje ponude javnog prijevoza te zajedničko korištenje automobila. Time bi se smanjio broj ljudi kojima je potreban vlastiti električni automobil, a onda bi se smanjila i potražnja za takozvanim bijelim zlatom.