リチウムイオン電池の生産が急増しているが、その代償は?

Photo Credit: Dimitry B./Flickr

by Emma Foehringer Merchant
September 20, 2017

最初のテスラモーターズのマスタープランで、イーロン・マスクは「テスラモーターズの包括的目的(そして私が会社に出資する理由)は、鉱山と燃焼によるハイドロカーボン経済から、私が主要だが独占ではない、持続的ソリューションだと信じるソーラー電気経済へ移行を促進するのを手伝うことだ」と書きました。「太陽光発電の配備は急成長しており、テスラは、再生可能な電子で走ることができる電気自動車の普及を先導しています。

しかし、クリーン エネルギーが繁栄するにつれ、電気自動車会社やバッテリー メーカーのソリューションは、マスク氏のマニフェストが示すよりもはるかに鉱物と関係してきました。

業界のリーダーたちは、大規模な化石燃料を使わずにエネルギーを貯蔵し、自動車に電力を供給する方法の解決に近づいていますが、児童労働や汚染という醜い真実に支えられたクリーン エネルギー産業の道徳的意味合いに取り組み始めたところなのです。

「鉱山生産を見ると、グリーンテクノロジーへの移行の利点が、場合によっては上回っている、非常に興味深いケースです」と、ベリスク・アナリティックスの商品リサーチ主任であるStefan Sabo-Walsh氏は述べました。

リチウムトライアングル

ウッドマッケンジーの金属・鉱業コンサルティングチームのマネージングコンサルタント、ジェームズ・ホワイトサイドによると、オーストラリアと南米、特にアルゼンチン、チリ、ボリビアの「リチウムトライアングル」は現在リチウム生産の80~90%を支配しているとのこと。

南米の生産は、地中深くから引き出された塩水に頼っている。 ブライン・サイトでは、塩分を含んだ水が数フィートの深さのレベルで広い表面に広げられ、数ヶ月間蒸発するように放置される。 池から池へと移動し、リチウムの濃度が徐々に高まり、他のかん水と分離することができるようになる。 この原料リチウムは、塩化リチウムに加工され、バッテリーなどの用途に使用される。 オーストラリアでは、原料生産者は、リチウムを石から砕く、よりエネルギー集約的でコストのかかる硬岩採掘に集中しています

2016年のリチウム生産量は前年比16%増でした。 オーストラリアはそのほとんど、14,300トンを生産し、その多くは加工のために中国に出荷されています。

いわゆる「ホワイトゴールドラッシュ」によって、バッテリーメーカーは生産規模を拡大し、ギガファクトリーの計画を維持することができた。 しかし、その結果は、南米のアタカマ・コミュニティのような先住民にとってはあまり良いものではなく、ワシントンポストが報じたように、「私たちは電池を食べない」という手書きの看板を掲げた抗議活動を促しました。

リチウム三角地帯の先住民は、リチウムの生産に必要な大量の水–1トンあたり50万ガロンもある–によって、かん水場所がある乾燥した地域ですでに限られている水の供給が削減されないかと懸念しています。 このような懸念から、大企業による資源開発に対する抗議運動が起こっている。 2012年には、33の先住民コミュニティが、リチウム開発に関する協議を求めてアルゼンチンの最高裁判所に提訴している。

「どんな被害が出るかわからない」

ボリビアとアルゼンチンでのリチウム採掘の影響を研究しているエセックス大学の博士課程の学生兼研究者、Helle Abelvik-Lawson は、多くの(すべてではないが)コミュニティが、鉱山会社がもたらす活動や開発とともに生きることを学んでいると述べました。 「

しかし、「断固として反対する」コミュニティも存在すると彼女は言います。 しかし、需要が急増するにつれ、企業がどのように生産を拡大するかによって、その状況は変わってくる可能性があります。 「懸念はあります」と彼女は言います。 「何かが本当にスケールアップするとすぐに、どのような大規模な損害が発生するかはわかりません」

ブライン・サイトは一般に、プールからリチウムを太陽で処理するため、ほとんどエネルギーを消費しない。 しかし、Whiteside氏によると、最近の需要の高まりにより、ここ3~6カ月で岩石採掘場から中国への「鉱石直送」行為に拍車がかかったという。 プロセスを加速するために、濃縮される前の原料がより多く送り出されているのだ。

「つまり、輸送のためのエネルギー消費量がはるかに多いということです–およそ3倍です」とWhitesideは言います。 「長期的にはコスト競争力を持つことはできませんが、現在の価格では、そのような生産が奨励されています」

リチウムベースのバッテリーには、コバルト、ニッケル、黒鉛などの原材料も必要で、これがサプライ チェーンをさらに複雑なものにしています。 コバルトの抽出における労働者の不当な扱いはよく知られるところです。 世界最大の生産国であるコンゴ民主共和国からの輸出の20%以上は、しばしば子供を雇用する無秩序な職人鉱山からもたらされています。 ニッケルやグラファイトなどの原料では、生産国は水質汚染や森林破壊に対処しています。

リチウム電池の規模拡大と大量生産は複雑ですが、生産者とエンドユーザーにとっては、人権と環境の落とし穴によって、さらに複雑なものになるでしょう。 原材料は世界中の鉱山から産出され、その原産地を特定することは必ずしも容易ではありません。 電気自動車やソーラー プラス ストレージなど、倫理的なブランドでクリーンテック製品を販売する企業にとって、バッテリーの使用が爆発的に増え続ける中、より良い選択を模索することが必要になるでしょう–さもなければ、反撃を受けるリスクがあります。 また、リチウムイオン電池は同年までに43%安くなると予想されています。

近年、代替電池のメーカーがリチウムモデルに勝負を挑んでいますが、技術のシンプルさと柔軟性もあり、負け戦に終わっています。 リチウムベースのバッテリーの衝撃的な低価格は、将来にわたってこの技術を優位に立たせる主な要因であり続けるでしょう。

リチウムの埋蔵量対生産量比(非再生可能資源の残存量を時間で表したもの)は、ほとんどの採掘商品が数十であるのに対し、数百です」とホワイトハウスは言います。 「今後10年間で、リチウムは間違いなく十分にある」とも。 「問題は、それらの供給源がオンラインになるまでにどれくらいの時間がかかるかです」

懸念は、たくさんある既知の埋蔵量に起因するものではありません。 リチウム市場に関するウッドマッケンジーの調査に携わっているホワイトサイド氏は、リチウムの需給曲線は伝統的な経路をたどっていると説明する。 電池の価格は底をついているが、価格は上昇し(現在、1トン当たり約12,000ドル)、需要も増加している。 その需要に応えるため、各メーカーは世界各地でプロジェクトを計画している。 しかし、リチウムの抽出には非常に時間がかかり、これらのプロジェクトの多くは何年も完了しないため、ホワイトハウスによれば、当面は高い需要と制約された供給が続く可能性が高いとのことです

「市場にはサイクルがある」と彼は付け加えました。 「

しかし、今のところ、バッテリーメーカーは、得られる限りのリチウムに飢えている。

Another way forward

リチウムの採掘プロセスで現在一般的となっている、怪しげな労働や環境慣行に頼らずにリチウム生産を拡大する他の方法があります。

カナダに拠点を置くMGX Mineralsを含む企業は、アクセス可能で十分に利用されていないリチウムの貯蔵場所を見つけるために活動しています。 2016年から、MGXは、高度に特殊な膜のセットを使用して、廃水からリチウムを受動的にふるい分けるナノろ過システムをテストしてきました。 CEOのJared Lazerson氏によると、MGXのシステムはリチウムの70%を戻し、従来の数ヶ月の時間ではなく、わずか1日で完了します。

これまで、MGXはアルバータ州のCanadian Natural Resources Limitedなどの企業と提携し、1日に7500バレルの排水を処理して、相当量の炭酸リチウム相当を得られる商業プラントに取り組んでいます。

MGXのプロセスは、従来の石油操業で残った水をきれいにし、リターンを得るものです。 魅力的な副次的利益は、伝統的なエネルギーメジャーを仲間に引き入れることができる。

「石油会社は非常に伝統的な考え方を持っていますが、何が起こっているかを見ています」と、Lazerson氏は言います。 「伝統的な鉱業に説明責任を持たせるという点で、それはおそらく企業や企業連合に委ねられるだろうと、Sabo-Walsh は述べています。 金、タングステン、スズ、タンタルといった紛争鉱物をめぐる過去の事例は、ドッド・フランク法によって規制されており、サプライヤーの実践、評価アンケート、環境ランキングに関する情報の共有について、業界全体のパートナーシップの教訓となるかもしれないと、彼は述べています。 また、リチウムが使用された後にどこに行くかを考慮することで、メーカーは製造工程にもっと気を配れるようになるかもしれない。

「リチウムイオン電池の使用目的が何であるかについて、自動車会社による会話と計画が必要です」と、Whitesideは述べています。 「それは、多くの自動車会社が検討すらしていないことなのです。

最終的には、生産が拡大するにつれて、企業は説明責任を電池の寿命のスルーラインにする必要があります。 世界のリチウム貯蔵は大規模な貯蔵革命を促進するのに十分であるが、現在のコストは無視できない。

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