Fotó: Dimitry B./Flickr
September 20, 2017
A Tesla Motors első főtervében Elon Musk ezt írta: “A Tesla Motors átfogó célja (és az ok, amiért finanszírozom a vállalatot), hogy segítsen felgyorsítani az átállást a szénhidrogén-bányászatról a napenergiával működő gazdaságra, amely szerintem az elsődleges, de nem kizárólagos fenntartható megoldás.”
Alig több mint egy évtizeddel később úgy tűnik, hogy ez a fenntartható megoldás elérhető közelségbe került – a napenergia telepítése virágzik, a Tesla pedig élen jár a megújulóan termelt elektronokkal működő elektromos járművek nagyobb mértékű elterjedésében.”
A tiszta energia virágzásával párhuzamosan azonban az elektromos járműveket gyártó vállalatok és az akkumulátorgyártók megoldásainak sokkal több közük van a bányászathoz, mint Musk kiáltványa sugallja. Bár az elektromos autók és az energiatárolás robbanásszerű elterjedése lehetővé teszi az országok számára, hogy kevésbé szén-dioxid-intenzív energiára támaszkodjanak, a költséghatékony lítium-ion akkumulátorok előállításához szükséges alapvető összetevők kitermelése általában környezeti és emberi pusztítást hagy maga után.
Az iparág vezetői közelebb kerültek annak megoldásához, hogyan lehet fosszilis tüzelőanyagok nélkül, nagy mennyiségben tárolni az energiát és működtetni az autókat, de még csak most kezdenek megküzdeni a gyermekmunka és a szennyezés csúnya igazságai által támogatott tiszta energiaipar erkölcsi következményeivel.
“Ez egy elég érdekes eset, ahol a zöld technológiára való áttérés előnyei egyes esetekben felülmúlják a bányatermelés előnyeit” – mondta Stefan Sabo-Walsh, a Verisk Analytics árutermék-kutatásának vezetője.
A lítiumháromszög
Ausztrália és Dél-Amerika, különösen az Argentínából, Chiléből és Bolíviából álló “lítiumháromszög” jelenleg a lítiumtermelés 80-90 százalékát uralja James Whiteside, a Wood Mackenzie fém- és bányászati tanácsadó csoportjának vezető tanácsadója szerint.
A dél-amerikai termelés a föld mélyéből kinyert sós lítiumra támaszkodik. A sós lelőhelyeken a sós vizet nagy felületeken, néhány méter mélységben terítik szét, és hónapokig hagyják elpárologni. Tóról tóra szállítva a lítium koncentrációja lassan növekszik, amíg a lítiumot el nem lehet választani a sósvíz többi részétől. A nyers lítiumot ezután lítium-kloriddá dolgozzák fel, hogy aztán olyan alkalmazásokban használják fel, mint például az akkumulátorok. Ausztráliában a nyerskitermelők az energiaigényesebb és költségesebb kemény kőzetbányászatra koncentrálnak, ahol a lítiumot kőzetekből zúzzák ki.
2016-ban a lítiumtermelés 16 százalékkal nőtt az előző évhez képest. A legtöbbet, 14 300 tonnát Ausztráliában állították elő, amelynek nagy részét Kínába szállítják feldolgozásra.
Az úgynevezett “fehérarany-roham” lehetővé tette az akkumulátorgyártók számára, hogy növeljék a termelést, és fenntartsák a gigagyárak terveit. Az eredmények azonban nem voltak ilyen pozitívak az őslakosok, például a dél-amerikai Atacama közösség számára, ami tüntetéseket váltott ki “Nem eszünk akkumulátorokat” feliratú kézzel írt táblákkal, amint arról a The Washington Post beszámolt.
A lítiumháromszög őslakosai aggódnak, hogy a lítium előállításához szükséges nagy mennyiségű víz – tonnánként akár félmillió gallon is lehet – csökkentheti az amúgy is korlátozott vízkészletet a száraz és aszályos területeken, ahol a sós lelőhelyek találhatók. Ezek az aggodalmak tiltakozásokat váltottak ki az erőforrások nagyvállalatok általi kiaknázása ellen. 2012-ben 33 őslakos közösség az argentin legfelsőbb bírósághoz fordult a lítiumkitermeléssel kapcsolatos konzultációért.
“Nem tudni, milyen károkat okozhatnak”
Helle Abelvik-Lawson, az Essex-i Egyetem doktorandusza és kutatója, aki a bolíviai és argentin lítiumbányászat hatásaival foglalkozik, azt mondta, hogy sok – de nem minden – közösség megtanul együtt élni a bányavállalatok tevékenységével és fejlődésével, mivel azok munkahelyeket is biztosítanak. “A legfontosabb dolog az, hogy a közösségek, ha ilyen hatalmas iparágat akarnak létrehozni, részt akarnak venni benne” – mondta.”
De vannak olyan közösségek is, amelyek teljesen ellenzik.”
Az Abelvik-Lawson szerint a kisipari lítiumbányászat jelenlegi hatásai viszonylag minimálisak. De ahogy a kereslet az egekbe szökik, az, hogy a vállalatok hogyan növelik a termelést, megváltoztathatja ezt. “Vannak aggályok” – mondta. “Amint bármi igazán nagy méreteket ölt, nem lehet megmondani, milyen nagyszabású károkat okozhat.”
A bányatelepek általában kevés energiát fogyasztanak, mivel a nap feldolgozza a lítiumot a medencékből. Whiteside szerint azonban a kereslet közelmúltbeli fellendülése az elmúlt három-hat hónapban felpezsdítette az érc “közvetlen szállításának” gyakorlatát a sziklabányákból Kínába. A folyamat felgyorsítása érdekében több nyersanyagot küldenek ki, mielőtt azt koncentrálnák.
“Ez azt jelenti, hogy a szállításhoz szükséges energiafogyasztás sokkal nagyobb – nagyjából háromszor nagyobb” – mondta Whiteside. “Ez hosszú távon nem lesz költség-versenyképes, de jelenleg az árak jelenlegi szintjén ez a fajta termelés ösztönzőleg hat.”
A lítium alapú akkumulátorokhoz olyan nyersanyagok is szükségesek, mint a kobalt, a nikkel és a grafit, amelyek tovább bonyolítják az ellátási láncot. A kobalt kitermelésével kapcsolatos munkaügyi igazságtalanságok jól dokumentáltak. A Kongói Demokratikus Köztársaságból, a világ legnagyobb termelőjéből származó export több mint 20 százaléka szabályozatlan kisüzemi bányákból származik, amelyek gyakran gyerekeket foglalkoztatnak. Az olyan nyersanyagok esetében, mint a nikkel és a grafit, a termelő országok vízszennyezéssel és erdőirtással küzdenek.
A lítium akkumulátorok méretnövelése és tömeggyártása bonyolult, de a gyártás emberi jogi és környezetvédelmi buktatói még bonyolultabbá teszik azt a gyártók és a végfelhasználók számára. A nyers alapanyag a világ minden tájáról származó bányákból származik, és eredetének azonosítása nem mindig egyszerű. Az olyan etikus márkájú cleantech termékeket, mint az elektromos autók és a napenergia-plusz-tárolók, forgalmazó vállalatoknak jobb választásokat kell keresniük, mivel az akkumulátorok használata robbanásszerűen növekszik – vagy azt kockáztatják, hogy visszahatással kell szembenézniük.
Az akkumulátor-boom
A Bloomberg New Energy Finance szerint a globális akkumulátorgyártási kapacitás 2021-re megduplázódik, és meghaladja az évi 278 gigawattórát. A lítium-ion akkumulátorok ugyanerre az évre várhatóan 43 százalékkal olcsóbbak lesznek.
Míg az alternatív akkumulátorok gyártói az elmúlt években megpróbálták a lítiumos modellekkel felvenni a versenyt, ez egy vesztes csata volt, részben a technológia egyszerűsége és rugalmassága miatt. A lítium-alapú akkumulátorok megdöbbentően alacsony ára továbbra is a legfőbb tényezője lesz a technológia dominanciájának a jövőben is – mindaddig, amíg a gyártók képesek lesznek a lítiumot előállítani.
A lítium tartalékok és a termelés aránya (egy nem megújuló erőforrás fennmaradó mennyisége, időben kifejezve) több százas nagyságrendű, míg a legtöbb bányászott nyersanyag esetében ez a tízes nagyságrendű” – mondta Whitehouse. “Rengeteg erőforrás van odakint.”
“Az elkövetkező évtizedben biztosan van elég… lítium” – tette hozzá. “A kérdés az, hogy mennyi időbe telik, amíg ezek a források működésbe lépnek.”
Az aggodalom nem az ismert tartalékokból ered, amelyekből rengeteg van. Whiteside, aki a Wood Mackenzie lítiumpiacról szóló tanulmányán dolgozik, a lítium kereslet-kínálati görbéjét hagyományos pályát követve írja le. Bár az akkumulátorok árai új mélypontokat érnek el, az árak emelkednek (jelenleg 12 000 dollár/tonna körül vannak), ahogy a kereslet is. A kereslet kielégítésére a gyártók világszerte projekteket terveznek. De mivel a lítium kitermelése nagyon időigényes, és sok ilyen projekt még évekig nem készül el, Whitehouse szerint a magas kereslet és a korlátozott kínálat egyelőre valószínűleg fennmarad.
“Lesznek ciklusok a piacon” – tette hozzá. “Biztos vagyok benne, hogy a piac egy bizonyos ponton túlkínálatba fog kerülni, egyszerűen a fejlesztés alatt álló projektek száma miatt.”
De egyelőre az akkumulátorgyártók minden lítiumra éhesek, amit csak lehet. Az etikusan bányászott lítium keresése valószínűleg csak növeli a keresletet és az árakat.”
Egy másik út
A lítiumtermelés bővítésének más módjai is vannak anélkül, hogy a lítiumbányászatban jelenleg elterjedt kétes munkaügyi és környezetvédelmi gyakorlatokra támaszkodnának.
Cégek, köztük a kanadai székhelyű MGX Minerals, azon dolgoznak, hogy elérhető és kihasználatlan lítiumraktárakat találjanak. Az MGX 2016-tól kezdődően egy olyan nanoszűrő rendszert tesztel, amely egy sor rendkívül speciális membránt használ a lítium passzív szitálására a szennyvízből. Jared Lazerson vezérigazgató szerint az MGX rendszere a lítium 70 százalékát nyeri vissza, és a hagyományos, hónapokig tartó időkeret helyett mindössze egy napot vesz igénybe.
Az MGX eddig olyan vállalatokkal lépett partnerségre, mint az albertai Canadian Natural Resources Limited, és egy olyan kereskedelmi üzemen dolgozik, amely napi 7500 hordó szennyvizet dolgozhat fel, és jelentős mennyiségű lítium-karbonát-egyenértéket nyerhet.
Az MGX eljárása megtisztítja a hagyományos olajipari műveletekből visszamaradt vizet, és megtérül. Vonzó mellékhatás lehet a hagyományos energiaipari nagyvállalatok bevonása.
“Az olajtársaságok nagyon-nagyon hagyományosan gondolkodnak, de figyelik, mi történik” – mondta Lazerson. “Ez egy kicsit idegessé teszi őket, és arra készteti őket, hogy ezeket nagyon komolyan vegyék.”
A hagyományos bányászat elszámoltathatóságának megteremtése valószínűleg a vállalatok és a vállalati koalíciók feladata lesz, mondta Sabo-Walsh. Elmondta, hogy a Dodd-Frank törvény által szabályozott arany, volfrám, ón és tantál konfliktusos ásványi anyagokkal kapcsolatos múltbeli példák tanulságokkal szolgálhatnak az iparági szintű partnerségek számára a beszállítói gyakorlatokra, az értékelő kérdőívekre és a környezetvédelmi rangsorokra vonatkozó információk megosztása terén. Ha figyelembe vesszük, hogy a lítium felhasználása után hová kerül, a gyártók is jobban odafigyelhetnek a gyártási folyamatra.
“Az autóipari vállalatoknak beszélgetéseket és tervezést kell folytatniuk arról, hogy mi lesz a lítium-ion akkumulátorok felhasználásának vége” – mondta Whiteside. “Ez olyasmi, amire sok autóipari vállalat még csak nem is gondol.”
A termelés felfutásával a vállalatoknak végső soron az akkumulátorok élettartama során az elszámoltathatóságot kell átvezetniük. Bár a világ lítiumraktárai elegendőek lesznek a nagyszabású tárolási forradalomhoz, a jelenlegi költségek minden, csak nem elhanyagolhatóak.”
Jöjjön el a GTM-hez, hogy a U.S. Energy Storage Summit 2017 rendezvényen mélyen belemerüljön a bimbózó hazai energiatárolási piacba. Közműszolgáltatók, finanszírozók, szabályozók, technológiai innovátorok és tárolási szakemberek gyűlnek össze két teljes napon át az adatintenzív előadások, az iparág vezetőivel tartott, elemzők által vezetett panelbeszélgetések és a kiterjedt, magas szintű kapcsolatépítés során. Tudjon meg többet itt.