In een belangrijke transitie naar duurzame grondstoffenwinning richten startups zich op milieuvriendelijke manieren om lithium te delven voor elektrische voertuigen. Traditionele mijnbouwpraktijken die verband houden met lithiumwinning zijn vaak schadelijk voor het milieu. Door gebruik te maken van geavanceerde technologieën gebruiken deze startups milieuvriendelijke manieren om lithium te delven.
De IRA vereist dat steeds meer kritieke mineralen voor EV-batterijen uit de Verenigde Staten of een land met nauwe handelsrelaties met de Verenigde Staten komen om in aanmerking te komen voor belastingvoordelen. EnergyX, Controlled Thermal Resources, Lithium Americas en Albemarle zijn de opvallende namen in het initiatief.
De reis van Teague Egan in 2018 naar de beroemde zoutvlakte van Bolivia veranderde de koers van zijn carrière. De vlakte heet Salar de Uyuni . De schijnbaar oneindige uitgestrektheid van poederachtige witte korst bevat 's werelds grootste reserves aan lithium, een essentieel bestanddeel van batterijen. De vlakte wordt grotendeels niet benut. Teague Egan zag hierin een kans.
Lithium is een belangrijk bestanddeel van batterijen omdat het energie opslaat en kan worden opgeladen. De vraag naar dit metaal zou tegen 2040 meer dan verviervoudigen, omdat overheden ernaar streven hun klimaatdoelstellingen te halen door over te stappen van auto's en elektriciteitsnetten op fossiele brandstoffen. Dit vraagt om nieuwe en betere methoden voor schone lithiumwinning.
Het merendeel van het lithium wordt gewonnen in twee processen, die beide in decennia niet veel zijn veranderd en schadelijk kunnen zijn voor het milieu. Er zijn twee methoden om lithium te verkrijgen. De eerste heet open-pit mining.
De tweede methode bestaat uit het gieten van zout water , ook wel pekel genoemd, in grote verdampingsbassins. Onder invloed van de zon wordt lithium in dit proces na verloop van tijd geconcentreerd. Deze methoden vergen veel land, water en chemicaliën en produceren bovendien veel afval.
Egan, een van de eerste investeerders in Tesla , zei: "Lithium is nog nooit zo hard nodig geweest als nu, dus er is niet veel onderzoek en ontwikkeling naar gedaan. Ik zag een kans om de productie ervan opnieuw uit te vinden. Dat maakte me enthousiast."
Egan, de oprichter en CEO van EnergyX , besteedde vijf jaar aan het samenstellen van een team van 55 mensen, waaronder 30 wetenschappers en ingenieurs. Zijn doel is om technologie te ontwikkelen voor de winning van lithium uit pekel onder het aardoppervlak. EnergyX, gevestigd in Austin, is een van de startups en mijnbouwconglomeraten die onderzoek doen naar directe lithiumwinning. Deze methode kan aanzienlijk meer lithium in minder tijd winnen en mijnbouwers in staat stellen om verdampingsbassins volledig te vermijden.
De vraag naar lithium en andere mineralen zal naar verwachting de komende decennia enorm toenemen. Deze inspanning weerspiegelt de toenemende druk op de mijnbouwsector om haar milieuprestaties te verbeteren.
Uit gegevens blijkt dat de overstap van benzineauto's naar elektrische auto's de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk vermindert – zelfs als rekening wordt gehouden met de winning van grondstoffen. Bovendien worden gemeenschappen die in de buurt van mijnen wonen vaak geconfronteerd met rampzalige gevolgen. Dit alles vraagt om duurzame mijnbouw voor elektrische auto's. Geen wonder dus dat startups milieuvriendelijke methoden gebruiken om lithium te winnen.
Lees ook: NIU Twin Battery E-bike met verwisselbare accu's
Er worden honderden nieuwe mijnen gebouwd ter voorbereiding op de energietransitie.
Benchmark Mineral Intelligence , een marktanalist, schat dat er tegen 2035 wereldwijd 384 nieuwe nikkel-, kobalt-, grafiet- en lithiummijnen nodig zullen zijn. Dit baart natuurbeschermingsgroepen en inheemse gemeenschappen zorgen, die vaak wonen in of nabij gebieden met metalen die essentieel zijn voor de energietransitie.
Startups die milieuvriendelijke methoden gebruiken om lithium te winnen, moeten hun technologieën commercialiseren. De innovatieve technologieën die door EnergyX en andere bedrijven worden ontwikkeld, hebben nog geen commerciële schaal bereikt. De meeste lithiumvoorraad zal op korte termijn nog steeds afkomstig zijn van dagbouw en pekel uit verdampingsvijvers. EnergyX verwacht pas in 2025 volledige commercialisering te bereiken.
Het veld beweegt echter snel. De Verenigde Staten zijn geen belangrijke lithiummijnbouwer, maar 15 projecten bevinden zich in verschillende fasen van ontwikkeling in het land, waarvan meer dan de helft directe lithiumwinning betreft, volgens een lijst die is samengesteld door Jay Turner, hoogleraar milieustudies aan Wellesley College.
Turner en zijn studenten begonnen met het analyseren van investeringen in de Noord-Amerikaanse toeleveringsketen voor elektrische voertuigen nadat president Joe Biden vorig jaar de Inflation Reduction Act had ondertekend.
Om in aanmerking te komen voor belastingvoordelen, vereist de IRA dat een toenemende hoeveelheid lithium en andere essentiële mineralen in een batterij afkomstig is uit de Verenigde Staten of een land met nauwe handelsrelaties met de Verenigde Staten. Dit percentage zal jaar na jaar stijgen tot het 80% bereikt.
Zoet water en chemicaliën zijn beperkt
Volgens Egan liet de pilot van EnergyX in Bolivia vorig jaar een lithiumwinningspercentage van 94% uit pekel in verdampingsvijvers zien in slechts enkele dagen, wat aanzienlijk hoger is dan de bestaande industriestandaard van 30% over 18 tot 24 maanden.
De technologieën die EnergyX gebruikt, omvatten het passeren van pekel door harskorrels die lithium absorberen. Daarnaast worden oplosmiddelen gebruikt om mineralen te concentreren en te extraheren, en worden membranen gebruikt om verontreinigingen eruit te filteren. Er wordt slechts een kleine hoeveelheid vers water en chemicaliën gebruikt, en pekel kan ondergronds opnieuw worden geïnjecteerd om veranderingen in de grondwaterstand te minimaliseren.
EnergyX bouwt vijf extra testlocaties, waaronder één in Chili en Argentinië, die samen met Bolivia de zogenaamde lithiumdriehoek vormen.
De andere drie EnergyX-locaties bevinden zich in de Verenigde Staten, waaronder de Salton Sea in Californië. Omdat er al heet pekelwater wordt gebruikt als brandstof voor geothermische energiecentrales, is die locatie een belangrijk proefveld voor directe lithiumwinning. De ontwikkeling wordt gedreven door drie bedrijven: Berkshire Hathaway Energy , Controlled Thermal Resources en EnergySource Minerals.
Controlled Thermal Resources verwacht in 2025 25,000 ton lithiumhydroxide van batterijkwaliteit te leveren , terwijl EnergySource Minerals een vergelijkbaar tijdschema voor de eerste leveringen verwacht. Volgens de California Energy Commission kan de Salton Sea-regio 600,000 ton lithium per jaar produceren, wat meer is dan de wereldwijde productie momenteel bedraagt.
Deze beweging wordt gesteund door autofabrikanten die graag hun lithiumvoorraden willen veiligstellen en tegelijkertijd de milieubelasting willen minimaliseren. De durfkapitaaltak van General Motors leidde een financieringsronde van 50 miljoen dollar voor EnergyX en werkt samen met Controlled Thermal Resources.
De wereld heeft deze belangrijke mineralen nodig
Om de stijgende vraag naar elektrische voertuigen bij te houden, moeten autofabrikanten lithium blijven winnen uit dagbouwmijnen of door verdamping van pekel, totdat directe winning van lithium op grotere schaal kan worden uitgevoerd. Startups die milieuvriendelijke manieren gebruiken om lithium te delven, zullen de best mogelijke manier blijken om met deze groeiende vraag om te gaan.
Albemarle, een klant van Tesla en andere autofabrikanten, exploiteert de enige operationele lithiummijn in de Verenigde Staten in de buurt van Silver Peak, Nevada, waarbij pekelwater uit verdampingsvijvers wordt afgetapt.
Het bedrijf is van plan de productie van Silver Peak tegen 2025 te verhogen en de Kings Mountain-dagmijn in North Carolina opnieuw op te starten . Deze inspanningen maken deel uit van de grotere wereldwijde groeiambities van het bedrijf op het gebied van lithium in de Verenigde Staten, Chili en Australië, om zo zijn positie in de toeleveringsketen voor elektrische voertuigen verder te versterken.
Lees ook: Elektrische auto's zijn zwaarder dan benzineauto's, wat veiligheidsproblemen veroorzaakt.
Ellen Lenny-Pessagno , wereldwijd vicepresident externe betrekkingen en duurzaamheid van Albemarle, zei: "Het bedrijf probeert op een milieuvriendelijke en maatschappelijk verantwoorde manier uit te breiden."
Ellen voegde hieraan toe: "Albemarle is van plan om al haar mijnen uiteindelijk te laten controleren door het Initiative for Responsible Mining Assurance, een vrijwillige, onafhankelijke norm die strenger is dan de Amerikaanse mijnbouwwetgeving. Eén mijn in de Salar de Atacama in Chili wordt momenteel al gecontroleerd."
Het bedrijf investeert in hernieuwbare energie, technologie die het gebruik van zoet water vermindert en betrekt lokale gemeenschappen bij de discussie over de gevolgen voor het milieu.”
"We moeten er absoluut zeker van zijn dat het geen onvoorziene milieuproblemen zal veroorzaken. We zijn volledig toegewijd om door te gaan met directe lithiumwinning, maar het zal een proces zijn dat tijd kost", voegde Lenny-Pessagno toe.
