I en betydande övergång till hållbar resursutvinning fokuserar startups på miljövänliga sätt att bryta litium för elbilar. Traditionella gruvdriftsmetoder kopplade till litiumutvinning är ofta skadliga för miljön. Genom att använda banbrytande teknik använder dessa startups miljövänliga sätt att bryta litium.
IRA kräver en ökande mängd kritiska mineraler för att elbilsbatterier ska komma från USA eller ett land med nära handelsförbindelser med USA för att kvalificera sig för skattelättnader. EnergyX, Controlled Thermal Resources, Lithium Americas och Albemarle är de anmärkningsvärda namnen i initiativet.
Teague Egans resa till Bolivias berömda saltslätter 2018 förändrade hans karriär. Slätten heter Salar de Uyuni . Den till synes oändliga vidsträckta vita skorpan innehåller världens största reserver av litium, en viktig komponent i batterier. Slätten är till största delen outnyttjad. Teague Egan såg en möjlighet.
Litium är en viktig komponent i batterier eftersom det lagrar energi och kan laddas. Efterfrågan på metallen kan mer än fyrdubblas fram till 2040 i takt med att regeringar strävar efter att uppnå klimatmålen genom att övergå från fossildrivna bilar och elnät. Det kräver nya och bättre sätt för ren litiumbrytning.
Majoriteten av litium utvinns i två processer, som båda inte har förändrats mycket på årtionden och kan vara skadliga för miljön. Det finns två sätt att få fram litium. Den första kallas dagbrottsbrytning.
Den andra består av att hälla saltvatten , även känt som saltlake, i stora avdunstningsdammar. I denna process koncentreras litium över tid under solens strålar. Dessa metoder använder mycket mark, vatten och kemikalier, och producerar också mycket avfall.
Egan, en tidig investerare i Tesla , sa: ”Litium har aldrig behövts på det här sättet förut, så det har inte funnits mycket forskning och utveckling. Jag såg en möjlighet att återuppfinna hur det produceras. Det var det som gjorde mig entusiastisk.”
Egan, grundare och VD för EnergyX , tillbringade fem år med att bilda ett team på 55 personer, inklusive 30 forskare och ingenjörer. Han siktar på att utveckla teknik för att producera litium från saltlösning under jordytan. EnergyX, baserat i Austin, är ett av de startups och gruvkonglomerat som forskar på direkt litiumutvinning, vilket kan utvinna betydligt mer litium på kortare tid och kan göra det möjligt för gruvarbetare att helt undvika avdunstningsdammar .
Efterfrågan på litium och andra mineraler förväntas skjuta i höjden under de kommande decennierna. Denna ansträngning återspeglar det ökande trycket på gruvindustrin att förbättra sina miljörekord.
Data visar att en övergång från bensindrivna bilar till elbilar minskar utsläppen av växthusgaser kraftigt – även när man tar hänsyn till utvinning av råvaror. Dessutom tvingas samhällen som bor nära gruvor ofta hantera katastrofala konsekvenser. Allt detta kräver hållbar utvinning av elbilar. Inte konstigt att startups använder miljövänliga sätt att bryta litium.
Läs också: NIU Twin Battery Elcykel med utbytbara batterier
Hundratals nya gruvor byggs inför energiskiftet.
Marknadsanalytikern Benchmark Mineral Intelligence uppskattade att 384 nya nickel-, kobolt-, grafit- och litiumgruvor kan behövas globalt fram till 2035. Detta gäller naturvårdsgrupper och ursprungsbefolkningar, som ofta bor på eller nära terräng med metaller som är avgörande för energiomställningsindustrin.
Startupföretag som använder miljövänliga metoder för att bryta litium behöver kommersialisera sina tekniker. De innovativa tekniker som utvecklas av EnergyX och andra företag har ännu inte uppnått kommersiell skala, och den största delen av litiumförsörjningen kommer att fortsätta komma från dagbrott och saltlösning från avdunstningsdammar inom kort. EnergyX räknar inte med att nå full kommersialisering förrän 2025.
Men fältet rör sig snabbt. USA är inte en betydande litiumgruvarbetare, men 15 projekt befinner sig i olika utvecklingsfaser runt om i landet, där över hälften involverar direkt litiumbrytning, enligt en lista som samlats in av Jay Turner, professor i miljöstudier vid Wellesley College.
Turner och hans studenter började analysera investeringar i den nordamerikanska leveranskedjan för elbilar efter att president Joe Biden undertecknade inflationsreduceringslagen förra året.
För att kvalificera sig för skattelättnader kräver IRA att en ökande mängd litium och andra viktiga mineraler i ett batteri kommer från USA eller ett land med nära handelsförbindelser med USA. Denna andel kommer att stiga år efter år tills den når 80%.
Färskvatten och kemikalier är begränsade
Enligt Egan uppvisade EnergyX pilotprojekt i Bolivia förra året en litiumutvinningsgrad på 94 % från saltlösning i avdunstningsdammar på bara några dagar, vilket är betydligt högre än den befintliga branschstandarden på 30 % under 18 till 24 månader.
Teknikerna som används av EnergyX innebär att saltlake passerar genom hartspärlor som absorberar litium. Dessutom används lösningsmedel för att koncentrera och extrahera mineraler, och membran används för att filtrera bort föroreningar. Bara en liten mängd färskvatten och kemikalier används, och saltlösning kan återinjiceras under jord för att minimera förändringar i grundvattenytan.
EnergyX bygger ytterligare fem testbäddar, varav en i Chile och Argentina, vilka tillsammans med Bolivia bildar det som kallas litiumtriangeln.
De andra tre EnergyX-platserna finns i USA, inklusive Saltonhavet i Kalifornien. Eftersom varm saltlösning redan pumpas för att driva geotermiska kraftverk är den platsen en viktig testplats för direkt litiumutvinning. Utvecklingen drivs av tre företag: Berkshire Hathaway Energy , Controlled Thermal Resources och EnergySource Minerals.
Controlled Thermal Resources räknar med att leverera 25 000 ton litiumhydroxid av batterikvalitet år 2025 , medan EnergySource Minerals räknar med en liknande tidsplan för sina initiala leveranser. Enligt California Energy Commission kan Salton Sea-regionen producera 600 000 ton litium per år, vilket är mer än vad världen nu producerar.
Denna rörelse stöds av biltillverkare som är angelägna om att säkra litiumleveranser samtidigt som de minimerar miljöpåverkan. Riskkapitalavdelningen inom General Motors ledde en kapitalanskaffningsrunda på 50 miljoner dollar för EnergyX, och den har ett samarbete med Controlled Thermal Resources.
Världen behöver dessa viktiga mineraler
För att hålla jämna steg med den ökande efterfrågan på elfordon måste biltillverkarna fortsätta att utvinna litium från dagbrott eller genom avdunstning av saltlösning tills direkt utvinning av litium kan göras mer omfattande. Nystartade företag som använder miljövänliga sätt att bryta litium kommer att visa sig vara det bästa möjliga sättet att hantera denna växande efterfrågan.
Albemarle, en kund till Tesla och andra biltillverkare, driver den enda verksamma litiumgruvan i USA nära Silver Peak, Nevada, genom att tappa saltlösningar från förångningsdammar.
Företaget avser att öka Silver Peaks produktion till 2025 och att återuppta dagbrottet i Kings Mountain i North Carolina . Insatserna är en del av företagets större globala ambitioner för litiumtillväxt i USA, Chile och Australien för att ytterligare stärka sin position i leveranskedjan för elfordon.
Läs också: Överviktiga elbilar jämfört med bensindrivna fordon orsakar säkerhetsproblem
Ellen Lenny-Pessagno , Albemarles globala vice vd för externa relationer och hållbarhet, sade ”Företaget försöker expandera på ett miljömässigt och socialt ansvarsfullt sätt.”
Ellen tillade vidare: ”Albemarle planerar att så småningom få alla sina gruvor granskade av Initiative for Responsible Mining Assurance, en frivillig tredjepartsstandard som är strängare än amerikanska gruvlagar. En verksamhet i Chiles Salar de Atacama genomgår redan granskning.”
Företaget investerar i förnybar energi, teknik som minskar sötvattenanvändningen och engagerar sig med lokala samhällen om miljöpåverkan.”
"Vi måste vara helt säkra på att det inte kommer att skapa några oförutsedda miljöproblem. Vi är fullt engagerade i att gå vidare med direkt litiumextraktion, men det kommer att bli en process som tar tid," tillade Lenny-Pessagno.
