Merkittävässä siirtymässä kohti kestävää luonnonvarojen talteenottoa startupit keskittyvät ympäristöystävällisiin tapoihin louhia litiumia sähköautoja varten. Litiumin louhintaan liittyvät perinteiset kaivoskäytännöt ovat usein haitallisia ympäristölle. Hyödyntämällä huipputeknologiaa nämä startupit käyttävät ympäristöystävällisiä tapoja louhia litiumia.
IRA edellyttää, että yhä useammat kriittiset mineraalit sähköajoneuvojen akkuja varten tulevat Yhdysvalloista tai maasta, jolla on läheiset kauppasuhteet Yhdysvaltoihin voidakseen saada verohelpotuksia. EnergyX, Controlled Thermal Resources, Lithium Americas ja Albemarle ovat aloitteen merkittäviä nimiä.
Teague Eganin vuoden 2018 matka Bolivian kuuluisille suolatasangoille muutti hänen uransa suuntaa. Tasanko on nimeltään Salar de Uyuni . Näennäisesti ääretön, valkoisen ja jauhemaisen kuoren alue sisältää maailman suurimmat litiumvarannot, joka on kriittinen komponentti akuissa. Tasanko on suurimmaksi osaksi hyödyntämättä. Teague Egan tunnisti tilaisuuden.
Litium on tärkeä osa akkuja, koska se varastoi energiaa ja sitä voidaan ladata uudelleen. Metallin kysyntä saattaa yli nelinkertaistua vuoteen 2040 mennessä, kun hallitukset pyrkivät saavuttamaan ilmastotavoitteensa siirtymällä pois fossiilisia polttoaineita käyttävistä autoista ja sähköverkoista. Tämä vaatii uusia ja parempia tapoja puhtaaseen litiumin louhintaan.
Suurin osa litiumia uutetaan kahdessa prosessissa, jotka eivät ole muuttuneet paljon vuosikymmeniin ja voivat olla haitallisia ympäristölle. Litiumia voi saada kahdella tavalla. Ensimmäistä kutsutaan avolouhokseksi.
Toinen menetelmä koostuu suolaveden eli suolaveden kaatamisesta suuriin haihdutusaltaisiin. Auringon alla litium väkevöityy ajan myötä tässä prosessissa. Nämä menetelmät käyttävät paljon maata, vettä ja kemikaaleja ja tuottavat myös paljon jätettä.
Egan, yksi Teslan varhaisista sijoittajista , sanoi: ”Litiumia ei ole koskaan aiemmin tarvittu näin paljon, joten tutkimusta ja kehitystä ei ole tehty paljon. Näin tilaisuuden keksiä sen tuotantotapa uudelleen. Se sai minut innostumaan.”
EnergyX :n perustaja ja toimitusjohtaja Egan käytti viisi vuotta 55 hengen tiimin kokoamiseen, johon kuului 30 tutkijaa ja insinööriä. Hänen tavoitteenaan on kehittää teknologiaa litiumin tuottamiseksi maanpinnan alaisesta suolavedestä. Austinissa sijaitseva EnergyX on yksi startup-yrityksistä ja kaivosteollisuuden monialayrityksistä, jotka tutkivat litiumin suoraa uuttamista. Näin voidaan uuttaa huomattavasti enemmän litiumia lyhyemmässä ajassa ja mahdollisesti välttää haihdutusaltaat kokonaan.
Litiumin ja muiden mineraalien kysynnän odotetaan nousevan pilviin seuraavien vuosikymmenten aikana. Tämä pyrkimys heijastaa kasvavaa painetta kaivosteollisuuteen parantaa ympäristönsuojelua.
Tiedot osoittavat, että siirtyminen bensiinikäyttöisistä autoista sähköautoihin vähentää huomattavasti kasvihuonekaasupäästöjä – jopa kaivosraaka-aineiden osalta. Lisäksi kaivosten lähellä asuvat yhteisöt joutuvat usein kohtaamaan tuhoisia seurauksia. Kaikki tämä edellyttää kestävää sähköautojen louhintaa. Ei ihme, että startupit käyttävät ympäristöystävällisiä tapoja litiumin louhintaan.
Lue myös: NIU kaksoisakkuinen sähköpyörä vaihdettavilla akuilla
Energiasiirtymään valmistellaan satoja uusia kaivoksia.
Markkina-analyytikko Benchmark Mineral Intelligence arvioi, että vuoteen 2035 mennessä maailmanlaajuisesti saatetaan tarvita 384 uutta nikkeli-, koboltti-, grafiitti- ja litiumkaivosta. Tämä koskee luonnonsuojeluryhmiä ja alkuperäiskansojen yhteisöjä, jotka usein asuvat maastossa tai sen lähellä, jossa on energiamurroksen kannalta välttämättömiä metalleja.
Ympäristöystävällisiä litiumin louhintamenetelmiä käyttävien startup-yritysten on kaupallistettava teknologiansa. EnergyX:n ja muiden yritysten kehittämät innovatiiviset teknologiat eivät ole vielä saavuttaneet kaupallista mittakaavaa, ja lähitulevaisuudessa suurin osa litiumista tulee edelleen avolouhoksista ja haihdutusaltaiden suolavedestä. EnergyX ei odota täyden kaupallistamisen saavuttavan ennen vuotta 2025.
Ala kuitenkin etenee nopeasti. Yhdysvallat ei ole merkittävä litiumkaivostyöntekijä, mutta 15 hanketta on eri kehitysvaiheissa eri puolilla maata, joista yli puolet koskee suoraa litiumin louhintaa Wellesley Collegen ympäristötutkimuksen professorin Jay Turnerin keräämän luettelon mukaan.
Turner ja hänen oppilaansa alkoivat analysoida investointeja Pohjois-Amerikan sähköautojen toimitusketjuun sen jälkeen, kun presidentti Joe Biden allekirjoitti inflaation vähentämistä koskevan lain viime vuonna.
Saadakseen verohelpotuksia IRA edellyttää, että yhä suurempi määrä litiumia ja muita välttämättömiä mineraaleja akussa tulee Yhdysvalloista tai maasta, jolla on läheiset kauppasuhteet Yhdysvaltojen kanssa. Tämä prosenttiosuus nousee vuosi toisensa jälkeen, kunnes se saavuttaa 80 prosentin.
Makeaa vettä ja kemikaaleja on rajoitetusti
Eganin mukaan EnergyX:n pilottihankkeessa Boliviassa viime vuonna haihdutusaltaiden suolavedestä saatiin talteen 94 % litiumista muutamassa päivässä, mikä on huomattavasti enemmän kuin nykyinen alan standardi, joka on 30 % 18–24 kuukauden aikana.
EnergyX:n käyttämät tekniikat sisältävät suolaveden ohjaamisen litiumia absorboivien hartsihelmien läpi. Lisäksi liuottimia käytetään mineraalien konsentroimiseen ja uuttamiseen, ja kalvoja käytetään epäpuhtauksien suodattamiseen. Vain pieni määrä makeaa vettä ja kemikaaleja käytetään, ja suolaliuosta voidaan ruiskuttaa uudelleen maan alle vedenpinnan muutosten minimoimiseksi.
EnergyX rakentaa viittä uutta testialustaa, mukaan lukien yhden Chileen ja Argentiinaan, jotka yhdessä Bolivian kanssa muodostavat niin sanotun litiumkolmion.
Kolme muuta EnergyX:n toimipistettä sijaitsevat Yhdysvalloissa, mukaan lukien Salton Sea Kaliforniassa. Koska kuumaa suolavettä pumpataan jo geotermisten voimalaitosten polttoaineeksi, kyseinen sijainti on merkittävä testialue litiumin suoralle uuttamiselle. Kehitystä ohjaavat kolme yritystä: Berkshire Hathaway Energy , Controlled Thermal Resources ja EnergySource Minerals.
Controlled Thermal Resources odottaa toimittavansa 25 000 tonnia akkulaatuista litiumhydroksidia vuonna 2025 , kun taas EnergySource Minerals odottaa samanlaista aikataulua ensimmäisille toimituksilleen. Kalifornian energiakomission mukaan Saltoninmeren alue pystyy tuottamaan 600 000 tonnia litiumia vuodessa, mikä on enemmän kuin maailma tuottaa nyt.
Autovalmistajat tukevat tätä liikettä, jotka haluavat varmistaa litiumtoimitukset ja minimoida samalla ympäristövaikutukset. General Motorsin riskipääomasijoitusyksikkö johti 50 miljoonan dollarin varainkeruukierrosta EnergyX:lle, ja sillä on yhteistyötä Controlled Thermal Resourcesin kanssa.
Maailma tarvitsee näitä tärkeitä mineraaleja
Pystyäkseen sähköajoneuvojen kasvavaan kysyntään autonvalmistajien on jatkettava litiumin uuttamista avolouhoksista tai suolaveden haihduttamisen avulla, kunnes litiumin suora uuttaminen voidaan tehdä laajemmin. Startupit, jotka käyttävät ympäristöystävällisiä tapoja louhia litiumia, osoittautuvat parhaaksi mahdolliseksi tavaksi vastata tähän kasvavaan kysyntään.
Albemarle, Teslan ja muiden autonvalmistajien asiakas, ylläpitää ainoaa toimivaa litiumkaivosta Yhdysvalloissa lähellä Silver Peakia Nevadassa hyödyntämällä suolavettä haihdutusaltaista.
Yrityksen aikomuksena on lisätä Silver Peakin tuotantoa vuoteen 2025 mennessä ja käynnistää uudelleen Kings Mountainin avolouhos Pohjois-Carolinassa . Toimenpiteet ovat osa yrityksen laajempia maailmanlaajuisia litiumkasvutavoitteita Yhdysvalloissa, Chilessä ja Australiassa, joilla se pyrkii vahvistamaan asemaansa sähköajoneuvojen toimitusketjussa.
Lue myös: Sähköautojen ylipaino polttomoottoriajoneuvoihin verrattuna aiheuttaa turvallisuusongelmia
Albemarlen ulkoisten asioiden ja kestävän kehityksen maailmanlaajuinen varatoimitusjohtaja Ellen Lenny-Pessagno sanoi : "Yritys pyrkii laajentumaan ympäristön ja sosiaalisen vastuun kannalta."
Ellen lisäsi: ”Albemarle aikoo lopulta auditoida kaikki kaivoksensa Initiative for Responsible Mining Assurance -ohjelman toimesta. Tämä vapaaehtoinen kolmannen osapuolen standardi on tiukempi kuin Yhdysvaltojen kaivoslait. Yksi laitos Chilen Salar de Atacamassa on jo tarkastettavana.”
Yhtiö investoi uusiutuvaan energiaan, makean veden käyttöä vähentävään teknologiaan ja vuorovaikutukseen paikallisten yhteisöjen kanssa ympäristövaikutuksista.
"Meidän on oltava täysin varmoja siitä, että se ei aiheuta odottamattomia ympäristöongelmia. Olemme täysin sitoutuneet etenemään suorassa litiumin louhinnassa, mutta se tulee olemaan prosessi, joka vie aikaa", Lenny-Pessagno lisäsi.
