Europska unija računa da će im električna vozila pomoći u ispunjavanju klimatskih ciljeva. No, tu nailaze na jedan problem. Naime, kako potražnja za električnim automobilima raste, tako određene sirovine ponestaju, a najveći izazov tek dolazi.
Godina 2020. nije bila samo godina pandemije, bila je to i godina u kojoj su električni automobili ozbiljno uzeli maha u Europi. Registracije novih plug-in električnih vozila porasle su za čak 137%, piše DW.
Od 20 različitih materijala koji se koriste za proizvodnju baterija za električne automobile, litij se smatra najvažnijim jer je ovaj jedinstveni laki metal ključna komponenta punjivih baterija visoke gustoće energije zahvaljujući svom elektrokemijskom potencijalu. Također, ne može se zamijeniti drugim materijalom.
"Tehnologija baterija na koju smo se obvezali sljedećih 10 do 15 godina zahtijeva litij. To se ne može zaobići", rekao je za DW Michael Schmidt, ekonomski geolog pri Njemačkoj agenciji za mineralne resurse (DERA).
Ograničeni resurs
Litij čini oko 0,0007% Zemljine kore i, iako je dodan na popis kritičnih sirovina EU-a 2020., Schmidt kaže da se litij zapravo ne smatra rijetkim. Široko je rasprostranjen u stijenama, tlu i morskim vodama, a mnogo ga je više otkriveno posljednjih godina. Pronađeni globalni resursi litija sada iznose 86 milijuna tona, prema američkom Geološkom institutu. Neki znanstvenici sugeriraju da će nam pronađene zalihe litija u najboljem slučaju omogućiti da na ceste stavimo oko 3 milijarde električnih automobila prije nego što ga ponestane negdje oko 2100. godine. Postojeći konvencionalni vozni park u svijetu trenutno se procjenjuje na oko 1,5 milijardi vozila.
Europska komisija je procijenila da će EU, kako bi ispunila svoje ciljeve klimatske neutralnosti, koji bi se uvelike oslanjali na električne automobile, trebati do 18 puta više litija do 2030. i 60 puta više do 2050. Gotovo nemoguća misija, pogotovo kad imamo na umu da Europa u potpunosti ovisi o uvozu litija, a cijene su od početka godine porasle za više od 60%.
"Tržište je trenutačno prilično malo, s 80.000 tona proizvedenih na globalnoj razini 2020., a samo oko 70% toga bilo je iskoristivo za baterije", rekao je Schmidt.
Tržištem litija dominira nekolicina igrača u Australiji (iskopavanje tvrdih stijena) i Južnoj Americi (iskopavanje slane vode) koji čine 85% proizvodnje litija, a te bi tvrtke trebale uložiti do 10 milijardi eura do 2030. kako bi držali korak s rastućom potražnjom za litijem, prema Schmidtu. Europa trenutačno nema vlastitu proizvodnju litija, ali, tvrdi Schmidt, postoji potencijal za njegovu opsežnu nabavu, što bi moglo pomoći u održavanju cijena i smanjenju europske ovisnosti o uvozu s dalekih kontinenata i o proizvodu ukupni ugljični otisak.
Upola jeftiniji, ali...
Njemačko-australska tvrtka Vulcan Energy Resources, na primjer, želi nabavljati litij iz regije Gornje Rajne u Njemačkoj, područja od oko 12.000 četvornih kilometara koje je dom najvećeg europskog nalazišta litija i koje, prema nekima procjenama, moglo bi biti dovoljno za izradu 400 milijuna baterija za električne automobile. Vulcan ima za cilj proizvesti litij bez ugljika koji je otprilike upola jeftiniji od konvencionalnih metoda ekstrakcije litija.
"Želimo to postići kombiniranjem obnovljivih izvora energije i ekstrakcije litija", rekao je za DW Horst Kreuter, suosnivač i direktor njemačke podružnice Vulcan Energy Resources.
Proces zvuči jednostavno: vruća termalna voda koja sadrži litij pumpa se na površinu s tisuća metara ispod Rajne, stvarajući toplinu i električnu energiju. Baterijska sirovina može se uz pomoć magneta izvući iz vode prije nego što poteče natrag u dubine. "Cilj nam je proizvoditi 40.000 tona litij karbonata godišnje od 2025., a to će biti dovoljno za izradu baterija za milijun automobila godišnje", rekao je Kreuter.
Ako Vulcan uspije, to ne bi samo osiguralo litij koji Njemačka zahtijeva za svoje planove, nego bi također moglo pretvoriti Njemačku iz neto uvoznika u jednog od najvećih svjetskih proizvođača. Ali koliko je ekološki prihvatljivo ovo geotermalno rudarenje litija u blizini jedne od najvećih europskih rijeka, Rajne?
"To je fizički proces, tako da kemija igra vrlo malu ulogu u onome što radimo. Proizvodni proces je potpuno zatvoren. Nema kontakta s okolišem, ni sa zrakom ni s vodom", rekao je Kreuter. Schmidt tvrdi da je projekt Vulcan u načelu dobra ideja, ali je dodao da ostaju mnoga otvorena pitanja prije nego što se ovaj resurs može iskoristiti. "To uvelike ovisi o uspjehu dubokih geotermalnih postrojenja koja će osigurati slanu vodu", dodao je.
Potresi kao prepreka?
Postoji još jedna prepreka: neki stanovnici regije doline Rajne ne žele geotermalna bušenja na svom kućnom pragu jer se boje da bi to moglo izazvati potrese. Godine 2006. švicarski projekt Deep Heat Mining u Baselu na njemačko-švicarskoj granici izazvao je niz potresa magnitude 3 stupnja i zbog toga je odložen. Stručnjaci kažu da je opasnost od potresa mala, ali se ni ona ne može isključiti.
Trenutačno se samo 10% litija sadržanog u baterijama električnih automobila reciklira. S obzirom na sve veću potražnju i ograničene zalihe, EU je formulirao nove ambiciozne ciljeve recikliranja prema kojima se 70% litija mora obnoviti iz baterija do 2030. godine. "Kako bismo ispunili te ciljeve, potrebna nam je infrastruktura za recikliranje sa svim povezanim industrijama", rekao je Schmidt, "ali ona još ne postoji jer još nemamo dovoljne količine."
No, čak i ako se uspostavi infrastruktura, recikliranje litija iz automobilskih baterija nije tako jednostavno kao što zvuči. Riječ je o zapaljivom materijalu koji zahtijeva posebno rastavljanje i skladištenje, a prema Schmidtu sada ga je preskupo reciklirati. "Vrijedni materijali u baterijama poput nikla ili kobalta morat će se platiti materijalima manje vrijednosti koji se moraju oporabiti kako bi se ispunili ciljevi recikliranja koje je postavila EU", objasnio je Schmidt.
Ali postoji i ekološki razlog zašto nema uvijek smisla reciklirati litij. "Reciklirani litij možda neće imati kvalitetu baterije. Moguće je da će biti potrebni daljnji koraci obrade u usporedbi s primarnim izvorima, što zauzvrat može povećati troškove proizvodnje i ponovno povećati emisiju CO2", dodao je.
Drugim riječima, pred Europom je još dug put kada je u pitanju održivo recikliranje litija, nešto što će biti sve važnije kako se zalihe litija budu smanjivale. Dobra strana je da još uvijek ima vremena za rad na strategiji održivog recikliranja kako bismo se pripremili za poplavu baterija koje će vjerojatno ući u tok recikliranja za otprilike osam do deset godina, kada prvi val električnih automobila odustane zbog degradacije baterija", zaključuje Schmidt.
