Foto: Dimitry B./Flickr
20. září 2017
Ve svém prvním hlavním plánu společnosti Tesla Motors Elon Musk napsal: „Zastřešujícím účelem společnosti Tesla Motors (a důvodem, proč společnost financuji) je pomoci urychlit přechod od ekonomiky založené na těžbě a spalování uhlovodíků k ekonomice založené na solární elektřině, kterou považuji za hlavní, nikoli však výlučné udržitelné řešení.“
O něco více než deset let později se zdá, že toto udržitelné řešení je na dosah – solární zařízení jsou na vzestupu a Tesla stojí v čele iniciativy směřující k většímu rozšíření elektromobilů, které mohou jezdit na obnovitelně vyráběné elektrony.
S rozkvětem čisté energie však mají řešení společností vyrábějících elektromobily a baterie mnohem více společného s těžbou, než by se z Muskova manifestu zdálo. Ačkoli exploze elektromobilů a skladování energie umožní zemím spoléhat se na méně uhlíkově náročnou energii, těžba základních surovin pro výrobu nákladově efektivních lithium-iontových baterií za sebou zpravidla zanechává devastaci životního prostředí a lidí.
Představitelé průmyslu se přiblížili řešení, jak skladovat energii a pohánět automobily bez fosilních paliv ve velkém měřítku, ale teprve se začínají potýkat s morálními důsledky průmyslu čisté energie podporovaného ošklivými pravdami o dětské práci a znečištění.
„Je to docela zajímavý případ, kdy výhody přechodu na zelené technologie jsou v některých případech převáženy, když se podíváte na produkci v dolech,“ řekl Stefan Sabo-Walsh, vedoucí výzkumu komodit ve společnosti Verisk Analytics.
Trojúhelník lithia
Austrálie a Jižní Amerika, konkrétně „lithiový trojúhelník“ Argentiny, Chile a Bolívie, v současné době dominují 80 až 90 procentům produkce lithia, uvádí James Whiteside, vedoucí konzultant poradenského týmu Wood Mackenzie pro kovy a těžbu.
Jihoamerická produkce se opírá o solanky vytěžené z hlubin země. V místech těžby solanky se slaná voda rozprostírá na velkých plochách v hloubce několika metrů a nechává se měsíce odpařovat. Přesouváním z jezírka do jezírka se koncentrace lithia pomalu zvyšuje, dokud jej nelze oddělit od zbytku solanky. Surové lithium se pak zpracovává na chlorid lithný, který se používá například v bateriích. V Austrálii se producenti surového lithia soustředí na energeticky náročnější a nákladnější těžbu v tvrdých horninách, kde se lithium drtí z kamenů.
V roce 2016 vzrostla produkce lithia oproti předchozímu roku o 16 %. Nejvíce, 14 300 tun, ho vyprodukovala Austrálie, odkud se velká část dodává ke zpracování do Číny.
Tzv. horečka bílého zlata umožnila výrobcům baterií zvýšit výrobu a udržet plány na výstavbu gigafactory. Její výsledky však nebyly tak pozitivní pro domorodé obyvatele, jako je komunita Atacama v Jižní Americe, což vyvolalo protesty s ručně psanými nápisy „Baterie nejíme“, jak píše The Washington Post.
Domorodí obyvatelé lithiového trojúhelníku se obávají, že vysoké množství vody potřebné k výrobě lithia – až půl milionu galonů na tunu – může snížit již tak omezené zásoby vody ve vyprahlých a suchých oblastech, kde se solanky nacházejí. Tyto obavy vyvolaly protesty proti využívání zdrojů velkými společnostmi. V roce 2012 se 33 domorodých komunit obrátilo na argentinský Nejvyšší soud s žádostí o konzultace ohledně rozvoje těžby lithia.
„Nelze říci, jaké škody by mohly být způsobeny“
Helle Abelvik-Lawsonová, doktorandka a výzkumná pracovnice na univerzitě v Essexu, která se zabývá dopady těžby lithia v Bolívii a Argentině, uvedla, že mnohé – ale ne všechny – komunity se učí žít s činností a rozvojem, které těžební společnosti přinášejí, protože přinášejí také pracovní místa. „Hlavní věc je, že komunity, pokud mají mít tento masivní průmysl, chtějí být zapojeny,“ řekla.“
Jsou však podle ní také komunity, „které jsou mrtvé proti.“
Podle Abelvik-Lawsonové jsou současné dopady těžby lithia v malém měřítku relativně minimální. Jakmile však poptávka prudce vzroste, způsob, jakým společnosti zvyšují produkci, to může změnit. „Existují obavy,“ řekla. „Jakmile se něco skutečně rozšíří, nelze říci, jaké škody ve velkém měřítku by to mohlo způsobit.“
Těžební místa obecně spotřebovávají málo energie, protože slunce zpracovává lithium z bazénů. Whiteside však uvedl, že nedávný nárůst poptávky podnítil v posledních třech až šesti měsících praxi „přímého odesílání rudy“ ze skalních těžebních lokalit do Číny. Aby se proces urychlil, odesílá se více suroviny před jejím zahuštěním.
„To znamená, že vaše spotřeba energie na dopravu je mnohem vyšší – zhruba třikrát vyšší,“ řekl Whiteside. „To nebude z dlouhodobého hlediska nákladově konkurenceschopné, ale v současné době, kdy jsou ceny tam, kde jsou, je tento druh výroby motivován.“
Baterie na bázi lithia také vyžadují suroviny jako kobalt, nikl a grafit, které dále komplikují dodavatelský řetězec. Pracovní nespravedlnosti při těžbě kobaltu jsou dobře zdokumentovány. Více než 20 % vývozu z Demokratické republiky Kongo, která je největším světovým producentem, pochází z neregulovaných řemeslných dolů, v nichž jsou často zaměstnávány děti. U surovin, jako je nikl a grafit, se producentské země potýkají se znečištěním vody a odlesňováním.
Skalování a masová výroba lithiových baterií je složitá, ale úskalí lidských práv a životního prostředí při jejich výrobě ji pro výrobce a koncové uživatele ještě více ztíží. Zdrojové suroviny pocházejí z dolů po celém světě a určit jejich původ není vždy snadné. Pro společnosti, které prodávají eticky označené produkty čistých technologií, jako jsou elektromobily a solární zařízení plus úložiště, bude nutné hledat lepší volby, protože používání baterií stále roste – nebo riskovat, že budou čelit zpětné reakci.
Boom baterií
Podle Bloomberg New Energy Finance se celosvětová kapacita výroby baterií do roku 2021 zdvojnásobí na více než 278 gigawatthodin ročně. Očekává se také, že lithium-iontové baterie budou do téhož roku o 43 procent levnější.
Ačkoli se výrobci alternativních baterií snažili v posledních letech lithiovým modelům konkurovat, byl to předem prohraný boj, částečně kvůli jednoduchosti a flexibilitě této technologie. Šokující nízké ceny baterií na bázi lithia zůstanou hlavním faktorem, který bude v budoucnu určovat dominanci této technologie – dokud budou výrobci schopni lithium dodávat.“
Poměr zásob k produkci lithia (zbývající množství neobnovitelného zdroje vyjádřené v čase) se pohybuje v řádu stovek, zatímco u většiny těžených komodit je to v řádu desítek,“ řekl Whitehouse. „Těch zdrojů je tam hodně.“
„V příštím nadcházejícím desetiletí je rozhodně dostatek… lithia,“ dodal. „Otázkou je, jak dlouho bude trvat, než se tyto zdroje uvedou do provozu.“
Obavy nevyplývají ze známých zásob, kterých je dostatek. Whiteside, který pracuje na studii společnosti Wood Mackenzie o trhu s lithiem, popisuje křivku nabídky a poptávky po lithiu podle tradičního schématu. Ačkoli ceny baterií dosahují nových minim, ceny rostou (v současnosti se pohybují kolem 12 000 dolarů za tunu), stejně jako poptávka. Aby tuto poptávku uspokojili, plánují výrobci po celém světě projekty. Protože je však těžba lithia časově náročná a mnohé z těchto projektů budou dokončeny až za několik let, bude podle Whitehouse vysoká poptávka a omezená nabídka pravděpodobně zatím pokračovat.
„Na trhu budou existovat cykly,“ dodal. „Jsem si jistý, že trh se v určitém okamžiku dostane do převisu nabídky, jednoduše kvůli počtu projektů, které se připravují.“
Prozatím však výrobci baterií touží po veškerém lithiu, které mohou získat. Hledání eticky vytěženého lithia pravděpodobně jen zvýší poptávku a ceny.
Jiná cesta vpřed
Existují i jiné způsoby, jak rozšířit výrobu lithia, aniž bychom se museli spoléhat na pochybné pracovní a ekologické praktiky, které jsou nyní v procesu těžby lithia endemické.
Společnosti včetně MGX Minerals se sídlem v Kanadě se snaží najít dostupné a nedostatečně využívané zásoby lithia. Od roku 2016 společnost MGX testuje nanofiltrační systém, který využívá sadu vysoce specializovaných membrán k pasivnímu prosévání lithia z odpadních vod. Podle generálního ředitele Jareda Lazersona systém MGX vrací 70 % lithia a trvá pouhý den namísto tradičních měsíců.
Společnost MGX zatím spolupracuje se společnostmi, jako je Canadian Natural Resources Limited v Albertě, a pracuje na komerčním zařízení, které by mohlo zpracovat 7 500 barelů odpadní vody denně a získat značný objem ekvivalentu uhličitanu lithného.
Proces společnosti MGX čistí vodu, která zůstává po tradičních ropných operacích, a přináší výnosy. Atraktivním vedlejším přínosem by mohlo být zapojení tradičních velkých energetických společností.
„Ropné společnosti mají velmi, velmi tradiční myšlení, ale sledují, co se děje,“ řekl Lazerson. „Trochu je to znervózňuje a nutí je to dívat se na ně velmi vážně.“
Pokud jde o zavedení odpovědnosti do tradiční těžby, bude to pravděpodobně na firmách a firemních koalicích, řekl Sabo-Walsh. Uvedl, že příklady z minulosti týkající se konfliktních minerálů zlata, wolframu, cínu a tantalu, které jsou regulovány Dodd-Frankovým zákonem, mohou být poučením pro partnerství v rámci celého odvětví týkající se sdílení informací o dodavatelských postupech, hodnotících dotaznících a environmentálních žebříčcích. Úvaha o tom, kam lithium putuje po jeho použití, by také mohla přimět výrobce k větší pozornosti vůči výrobnímu procesu.
„Automobilové společnosti musí vést rozhovory a plánovat, jaký bude konec používání lithium-iontových baterií,“ řekl Whiteside. „Je to něco, o čem mnoho automobilových společností vůbec neuvažuje.“
S nárůstem výroby budou nakonec společnosti potřebovat, aby se odpovědnost stala průřezem životnosti baterie. Ačkoli světové zásoby lithia budou stačit na rozsáhlou revoluci v ukládání energie, současné náklady jsou všechno, jen ne zanedbatelné.“
Připojte se ke společnosti GTM, abyste se na konferenci U.S. Energy Storage Summit 2017 důkladně seznámili s rodícím se domácím trhem s ukládáním energie. Energetické společnosti, finančníci, regulační orgány, technologičtí inovátoři a odborníci z oblasti skladování energie se sejdou na dvou celodenních prezentacích plných dat, panelových zasedáních pod vedením analytiků s vedoucími představiteli odvětví a rozsáhlém networkingu na vysoké úrovni. Více informací se dozvíte zde.