Je najľahším kovom na svete, ktorý rozkrojíte aj bežným nožíkom. Lítium je kľúčový materiál, od ktorého do značnej miery závisí napríklad budúcnosť rozvoja elektromobility. To z neho zároveň robí zásadný prvok pri zelenej transformácii a prechode k obnoviteľným zdrojom energie. Paradoxom však je, že samotná ťažba lítia je značne neekologická. Globálnou výzvou je zmeniť to a dôležitú úlohu pri tom majú zohrať geotermálne zdroje.
Dopyt po lítiu vzrastie vo svete podľa odborníkov v najbližšej dekáde zhruba desaťnásobne. Pričiní sa o to predovšetkým automobilový priemysel, ktorý zažíva rýchly prerod smerom k elektromobilite. Kým dnes sa po cestách preháňa iba hŕstka áut na elektrický pohon, v roku 2030 by to podľa prognózy investičnej banky Morgan Stanley mala byť minimálne štvrtina všetkých vozidiel.
V útrobách každého elektromobilu sa nachádza vysokovýkonná nabíjateľná batéria, pričom najpoužívanejším materiálom na jej výrobu je práve lítium. Tento riedky kov má najlepšie vlastnosti aj trvácnosť. Lítiové batérie poznáme aj zo smartfónov a ďalšej elektroniky.
Predovšetkým s nárastom produkcie elektrických áut bude prudko stúpať aj dopyt po lítiu. Jeho súčasná produkcia je síce dostačujúca (300-tisíc ton v roku 2017), no určite nepokryje budúce potreby (analytikmi Bloombergu odhadovaných minimálne 1,8 milióna ton v roku 2030).
Očakáva sa, že výrobcovia ako Tesla, Volkswagen či General Motors predstavia v najbližších rokoch desiatky nových elektrických modelov. Aj preto sa čoraz viac spoločností zameriava na riešenia, ako sa dostať aj k dosiaľ nedotknutým zásobám lítia. A podľa možností šetrne k životnému prostrediu.
Environmentálna cena „bieleho zlata“
Lídrami v ťažbe lítia sú dnes Austrália, Čile, Argentína a Čína. Do Európy sa prakticky všetko lítium dováža, Únia a rozvoj elektromobility sú tak závislé od importu zo zahraničia a premenlivých cien suroviny.
Lítium má bežný výskyt v zemskej kôre, no nie všade. Oproti pevnine sa napríklad nepomerne viac nachádza v moriach. Navyše jeho ťažba nie je jednoduchý proces. Práve naopak, patrí k činnostiam, ktoré najviac zasahujú do ekosystému a negatívne ovplyvňujú životné prostredie.
Konvenčná a doteraz preferovaná ťažba lítia je v zásade možná len dvomi spôsobmi. Prvým je ťažba z hĺbky, teda vykopanie veľkej jamy či diery do skaly a mechanické oddelenie cenného kovu od hliny či rudy. Druhá možnosť je využitie podpovrchových vôd (soľaniek) a ich vyplavenie spolu s horninami na povrch. Po odparení vody sa lítium získava zo zvyškových suchých solí.
Negatíva oboch spôsobov ťažby sú zrejmé – popri veľkom zábere krajiny prináša prvý proces aj veľké znečistenie s tonami odpadu zloženého z kameňa a hliny. Ide o haldy zeme zaťažujúce okolité prostredie a narúšajúce vegetáciu.
Druhý proces zas spotrebúva hektolitre čistej vody – často zo studní a rezervoárov, ktoré slúžia pri pestovaní plodín, ale aj ako zdroj pitnej vody. Navyše nezriedka ide o zásoby vody potrebnej na iné účely v suchých oblastiach. Mínusom tohto riešenia sú aj vysoké náklady, slabá odolnosť voči počasiu a niekoľkomesačné trvanie procesu extrakcie.
Hlavne kvôli neekologickosti a celkovým negatívnym vplyvom sa voči konvenčnej ťažbe lítia ozýva čoraz viac aktivistov i bežných obyvateľov. Od tohto spôsobu ťažby lítia, ktorý sa už pri dnešných nárokoch bežne zaraďuje do kategórie takzvaného „špinavého“ priemyslu, preto dávajú ruky preč aj veľké spoločnosti na čele s automobilkami. Do popredia sa dostávajú progresívnejšie formy extrakcie prvku – aj preto, že pri konvenčnom spôsobe je objem získanej suroviny nízky, čo je ďalšie negatívum.
Hľadanie čistejších riešení
Výsledkom je zhoda, že hoci sa materiály ako lítium, kobalt a nikel priamo podieľajú na postupnom prechode k obnoviteľným zdrojom energie, nemožno spôsob ich získavania podriadiť vyššiemu cieľu za každú cenu.
Nové, moderné spôsoby ťažby lítia preto pravdepodobne budú pribúdať – napokon rôzne firmy sa o nájdenie univerzálneho riešenia snažia už roky. Nedávno vedci napríklad predstavili koncept, ako oddeľovať lítium z morskej vody.
Ďalej vo vývoji sú však predovšetkým riešenia, ktoré na získavanie lítia využívajú zásoby geotermálnych vôd v hĺbke zeme. Extrakcia lítia prebieha v geotermálnych strediskách z vyčerpanej vody, z ktorej sa vyrába elektrická energia.
Geotermálna voda – takzvaná soľanka (názov súvisí s vysokým obsahom solí a minerálov v podzemnej vode) – prechádza v pridanom medzikroku dodatočným okruhom, kde prebieha oddelenie lítia vo forme chemickej zlúčeniny. Až potom sa voda (očistená od lítiovej zložky) vracia naspäť do zeme, kde sa opätovne ohrieva v udržateľnom uzatvorenom cykle výroby elektriny.
Toto riešenie, takzvaná priama extrakcia lítia (DLE), sa zdá byť najuniverzálnejšie, a preto pribúdajú projekty geotermálnych elektrární, ktoré už pri výstavbe počítajú popri produkcii zelenej energie aj so získavaním lítia.
Mnohé existujúce geotermálne strediská zas technológiu na získavanie lítia pridávajú. Patria k nim aj prevádzky na kalifornskom jazere Salton Sea, pod ktorým sa nachádzajú najväčšie zásoby lítia v USA. Geotermálne elektrárne tu prevádzkuje aj spoločnosť Berkshire Hathaway Energy, ktorá patrí miliardárovi Warrenovi Buffettovi.
S patentovaným riešením však prišla iná spoločnosť pôsobiaca v oblasti – EnergySource, ktorá do procesu prichádza s dodatočnými úpravami, primárne adsorbujúcou látkou pôsobiacou ako špongia. Tá lítium z vyťaženej soľanky podľa firmy „nasakuje“ bez ostatných minerálov a v kombinácii s mechanickou súčasťou v cykle zabezpečuje vyššiu efektivitu získavania kovu. O projekte písal Los Angeles Times, no firma bližšie detaily neprezradila kvôli konkurencii.
Na podobnom princípe funguje koncept spoločnosti Standard Lithium, ktorá chce zo soľanky v rýchlom procese trvajúcom iba desiatky minút produkovať 21-tisíc ton lítia ročne.
Svoj patent predstavila aj ďalšie americká spoločnosť Lilac Solutions, ktorá lítium získava vďaka tomu, že zo soľanky oddeľuje ióny lítia v špeciálnych koráloch s povrchom nepriepustným pre iné minerály. Lítium sa z nich následne získa v ďalšom kroku chemickou reakciou použitím kyseliny.
Lítium ako ďalší benefit geotermálnych elektrární
V Európe je najväčším projektom ťažby lítia novodobým spôsobom iniciatíva EuGeLi, ktorá sa zameriava na geotermálne zdroje v nemecko-francúzskom pohraničí.
Koncept takisto počíta s oddeľovaním lítia zo soľanky adsorpciou, ktorá dokáže zachytiť lítium a nie zvyšok materiálov. Partnermi projektu je niekoľko súkromných spoločností vrátane nemeckého gigantu BASF.
Len nedávno francúzska firma Eramet, ktorá vedie projekt, informovala, že pilotné testy získavania lítia zo soľanky prebehli úspešne v oblasti Alsasko. Ďalšie perspektívne oblasti sú pri Bazileji, Mníchove, Frankfurte a na hornom Porýní. Samostatný projekt na získanie lítia ekologickým spôsobom sa rozbehol aj v anglickom Cornwalle, kde sa buduje aj prvá geotermálna elektráreň v krajine. Tu dokonca aktuálne potvrdili svetovo zrejme najbohatšie zásoby lítia v geotermálnom zdroji (250 miligramov lítia na liter vyťaženej tekutiny).
Európe geotermálne združenie EGEC pripomína, že vytvorenie domáceho zásobovacieho reťazca pre kľúčovú surovinu, ako je lítium, je pre EÚ dôležitý krok, a geotermálna energia k nemu môže zásadným spôsobom prispieť.
Ťažba lítia z geotermálnych zdrojov pridáva navyše ďalší benefit do procesu využívania energie z hlbín zeme (okrem produkcie zelenej elektriny, tepla a chladu). Ak by sa lítium ťažilo ekologicky, išlo by o veľký prínos do celého reťazca obnoviteľných zdrojov. Tento materiál totiž slúži aj na výrobu veľkých batérií, v ktorých sa dokáže uložiť energia z iných obnoviteľných zdrojov, ktoré nie sú dostupné nepretržite (vietor či slnko).
Práve extrakcia lítia môže pomôcť investorom zatraktívniť projekty nových geotermálnych elektrární pri hľadaní investičných partnerov, keďže táto činnosť pridáva k produkcii zelenej energie ďalší potenciálny zdroj príjmov, a teda rýchlejšiu návratnosť investície.
Podľa dostupných informácií je ťažba lítia z geotermálnych zdrojov možná aj na Slovensku, vo výpočte krajín s potenciálom na túto činnosť našu krajinu uvádza aj EGEC. Vyrábať lítiové batérie u nás dáva zmysel aj v súvislosti s prítomnosťou fabrík automobiliek.
Comments are closed.