Im Zuge eines bedeutenden Wandels hin zu nachhaltiger Rohstoffgewinnung konzentrieren sich Startups auf umweltfreundliche Methoden zur Lithiumgewinnung für Elektrofahrzeuge. Traditionelle Bergbaupraktiken im Zusammenhang mit der Lithiumgewinnung sind häufig umweltschädlich. Mithilfe modernster Technologien nutzen diese Startups umweltfreundliche Methoden zur Lithiumgewinnung.
Die IRA verlangt, dass zunehmend kritische Mineralien für Elektrofahrzeugbatterien aus den USA oder einem Land mit engen Handelsbeziehungen zu den USA stammen, um für Steuererleichterungen in Frage zu kommen. EnergyX, Controlled Thermal Resources, Lithium Americas und Albemarle sind die namhaften Unternehmen der Initiative.
Teague Egans Reise 2018 zu Boliviens berühmten Salzseen veränderte seinen beruflichen Werdegang. Die Salzwüste heißt Salar de Uyuni . Die scheinbar endlose Fläche aus puderweißer Kruste birgt die weltweit größten Lithiumvorkommen, einem wichtigen Bestandteil von Batterien. Die Salzwüste ist größtenteils ungenutzt. Teague Egan erkannte die Chance.
Lithium ist ein wichtiger Bestandteil von Batterien , da es Energie speichert und wiederaufladbar ist. Die Nachfrage nach dem Metall könnte sich bis 2040 mehr als vervierfachen, da Regierungen bestrebt sind, Klimaziele durch den Ausstieg aus fossil betriebenen Autos und Stromnetzen zu erreichen. Dies erfordert neue und bessere Methoden für einen sauberen Lithiumabbau.
Der Großteil des Lithiums wird in zwei Verfahren gewonnen, die sich seit Jahrzehnten kaum verändert haben und die Umwelt schädigen können. Es gibt zwei Methoden zur Lithiumgewinnung. Die erste wird als Tagebau bezeichnet.
Die zweite Methode besteht darin, Salzwasser , auch Sole genannt, in große Verdunstungsteiche zu gießen. Unter Sonneneinstrahlung reichert sich das Lithium dabei mit der Zeit an. Diese Verfahren benötigen viel Land, Wasser und Chemikalien und erzeugen zudem große Mengen an Abfall.
Egan, ein früher Investor bei Tesla , sagte: „Lithium wurde noch nie in einem solchen Ausmaß benötigt, daher gab es auch nicht viel Forschung und Entwicklung. Ich sah die Chance, die Art und Weise seiner Herstellung neu zu erfinden. Das hat mich begeistert.“
Egan, Gründer und CEO von EnergyX , verbrachte fünf Jahre damit, ein 55-köpfiges Team aufzubauen, darunter 30 Wissenschaftler und Ingenieure. Sein Ziel ist die Entwicklung einer Technologie zur Lithiumgewinnung aus Sole unter der Erdoberfläche. EnergyX mit Sitz in Austin gehört zu den Startups und Bergbaukonzernen, die an der direkten Lithiumgewinnung forschen. Dieses Verfahren ermöglicht die Gewinnung deutlich höherer Lithiummengen in kürzerer Zeit und könnte es Bergbauunternehmen ermöglichen, auf Verdunstungsteiche vollständig zu verzichten.
Die Nachfrage nach Lithium und anderen Mineralien dürfte in den nächsten Jahrzehnten sprunghaft ansteigen. Dies spiegelt den zunehmenden Druck auf die Bergbauindustrie wider, ihre Umweltbilanz zu verbessern.
Daten belegen, dass der Umstieg von benzinbetriebenen Autos auf Elektrofahrzeuge die Treibhausgasemissionen deutlich reduziert – selbst unter Berücksichtigung des Rohstoffabbaus. Hinzu kommt, dass Gemeinden in der Nähe von Minen häufig mit verheerenden Folgen zu kämpfen haben. All dies erfordert einen nachhaltigen Abbau für Elektrofahrzeuge. Kein Wunder also, dass Startups umweltfreundliche Lithiumgewinnungsmethoden einsetzen.
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Zur Vorbereitung auf die Energiewende werden Hunderte neuer Minen gebaut.
Benchmark Mineral Intelligence , ein Marktforschungsunternehmen, schätzt, dass bis 2035 weltweit 384 neue Nickel-, Kobalt-, Graphit- und Lithiumminen benötigt werden könnten. Dies beunruhigt Naturschutzgruppen und indigene Gemeinschaften, die häufig auf oder in der Nähe von Gebieten leben, in denen Metalle vorkommen, die für die Energiewende unerlässlich sind.
Startups, die umweltfreundliche Lithiumgewinnungsmethoden einsetzen, müssen ihre Technologien kommerzialisieren. Die von EnergyX und anderen Unternehmen entwickelten innovativen Technologien haben noch nicht den kommerziellen Maßstab erreicht; der Großteil des Lithiums wird kurzfristig weiterhin aus Tagebau und Sole aus Verdunstungsteichen stammen . EnergyX rechnet nicht vor 2025 mit einer vollständigen Kommerzialisierung.
Allerdings entwickelt sich das Feld rasant. Die USA sind zwar kein bedeutender Lithium-Bergbau-Standort, doch befinden sich landesweit 15 Projekte in verschiedenen Entwicklungsphasen. Mehr als die Hälfte davon beinhalten direkten Lithiumabbau, wie aus einer Liste von Jay Turner, Professor für Umweltwissenschaften am Wellesley College, hervorgeht.
Turner und seine Studenten begannen mit der Analyse von Investitionen in die nordamerikanische Lieferkette für Elektrofahrzeuge, nachdem Präsident Joe Biden im vergangenen Jahr das Gesetz zur Senkung der Inflationsrate unterzeichnet hatte.
Um für Steuererleichterungen in Frage zu kommen, verlangt die IRA, dass ein steigender Anteil an Lithium und anderen wichtigen Mineralien in einer Batterie aus den USA oder einem Land mit engen Handelsbeziehungen zu den USA stammt. Dieser Prozentsatz steigt Jahr für Jahr, bis er 80 % erreicht.
Süßwasser und Chemikalien sind begrenzt
Laut Egan zeigte das Pilotprojekt von EnergyX in Bolivien im vergangenen Jahr eine Lithium-Extraktionsrate von 94 % aus Sole in Verdunstungsteichen innerhalb weniger Tage, was deutlich über dem bestehenden Branchenstandard von 30 % über 18 bis 24 Monate liegt.
Die von EnergyX eingesetzten Technologien bestehen darin, Sole durch Harzkügelchen zu leiten, die Lithium absorbieren. Zusätzlich werden Lösungsmittel zur Konzentration und Extraktion von Mineralien sowie Membranen zum Herausfiltern von Verunreinigungen eingesetzt. Es werden nur geringe Mengen Frischwasser und Chemikalien verbraucht. Die Sole kann unterirdisch wieder verpresst werden, um Veränderungen des Grundwasserspiegels zu minimieren.
EnergyX errichtet fünf weitere Testanlagen, darunter eine in Chile und eine in Argentinien, die zusammen mit Bolivien das sogenannte Lithium-Dreieck bilden.
Die drei weiteren EnergyX-Standorte befinden sich in den Vereinigten Staaten, darunter der Saltonsee in Kalifornien. Da dort bereits heiße Sole zur Beheizung von Geothermiekraftwerken genutzt wird, dient dieser Standort als wichtiges Testfeld für die direkte Lithiumgewinnung. Die Entwicklung wird von drei Unternehmen vorangetrieben: Berkshire Hathaway Energy , Controlled Thermal Resources und EnergySource Minerals.
Controlled Thermal Resources plant, im Jahr 2025 25,000 Tonnen Lithiumhydroxid in Batteriequalität zu liefern , während EnergySource Minerals einen ähnlichen Zeitplan für seine ersten Lieferungen anstrebt. Laut der kalifornischen Energiekommission hat die Region um den Saltonsee ein Produktionspotenzial von 600,000 Tonnen Lithium pro Jahr – mehr als die derzeitige weltweite Produktion.
Diese Entwicklung wird von Automobilherstellern unterstützt, die sich um die Sicherung der Lithiumversorgung bemühen und gleichzeitig die Umweltauswirkungen minimieren wollen. Die Risikokapitalsparte von General Motors leitete eine Finanzierungsrunde über 50 Millionen US-Dollar für EnergyX und kooperiert mit Controlled Thermal Resources.
Die Welt braucht diese wichtigen Mineralien
Um der steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen gerecht zu werden, müssen Automobilhersteller weiterhin Lithium im Tagebau oder durch Soleverdampfung gewinnen, bis die direkte Lithiumgewinnung umfassender möglich ist. Startups, die umweltfreundliche Methoden zur Lithiumgewinnung nutzen, werden sich als die beste Lösung erweisen, um diese wachsende Nachfrage zu decken.
Albemarle, ein Kunde von Tesla und anderen Automobilherstellern, betreibt die einzige aktive Lithiummine in den Vereinigten Staaten in der Nähe von Silver Peak im Bundesstaat Nevada, indem es Salzlaugen aus Verdunstungsbecken gewinnt.
Das Unternehmen plant, die Produktion von Silver Peak bis 2025 zu steigern und den Tagebau Kings Mountain in North Carolina wieder in Betrieb zu nehmen . Diese Maßnahmen sind Teil der umfassenderen globalen Wachstumsambitionen des Unternehmens im Lithiumsektor, insbesondere in den USA, Chile und Australien, um seine Position in der Lieferkette für Elektrofahrzeuge weiter zu festigen.
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Ellen Lenny-Pessagno , weltweite Vizepräsidentin für Außenbeziehungen und Nachhaltigkeit bei Albemarle, sagte: „Das Unternehmen ist bestrebt, auf umwelt- und sozialverträgliche Weise zu expandieren.“
Ellen fügte hinzu: „Albemarle plant, alle seine Minen künftig von der Initiative für verantwortungsvollen Bergbau (Initiative for Responsible Mining Assurance) prüfen zu lassen. Diese freiwillige, unabhängige Prüfstelle ist strenger als die US-amerikanischen Bergbaugesetze. Ein Betrieb im chilenischen Salar de Atacama wird bereits überprüft.“
Das Unternehmen investiert in erneuerbare Energien, in Technologien zur Reduzierung des Süßwasserverbrauchs und in den Dialog mit den Gemeinden vor Ort, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu besprechen.“
„Wir müssen absolut sicher sein, dass es keine unvorhergesehenen Umweltprobleme gibt. Wir sind fest entschlossen, die direkte Lithiumgewinnung voranzutreiben, aber es wird ein Prozess sein, der Zeit braucht“, fügte Lenny-Pessagno hinzu.
