Легкие, мощные литий-ионные аккумуляторы имеют решающее значение для перехода на электромобили, и мировой спрос на литий будет быстро расти в течение следующих 25 лет. В новом анализе Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованном 29 мая в журнале Nature Sustainability, рассматривается, как новые операции по добыче полезных ископаемых и переработке аккумуляторов могли бы удовлетворить этот спрос. Исследователи обнаружили, что переработка отходов может сыграть большую роль в ослаблении ограничений на поставки.
"Аккумуляторы - это огромный новый источник спроса на литий", - сказала Алисса Кендалл, профессор экологической инженерии Калифорнийского университета в Дэвисе, получившая стипендию Рэя Б. Крона, и старший автор статьи.
По словам Кендалла, литий является относительно распространенным минералом, и примерно 10 лет назад спрос на него был относительно небольшим и стабильным, а мировое предложение обеспечивалось небольшим количеством шахт. Мировой спрос на литий резко возрос - только на 30% в период с 2022 по 2023 год - по мере продолжения внедрения электромобилей.
"Правительства должны знать, откуда будет поступать литий и не закончится ли он у нас", - сказала она.
Предыдущее исследование было сосредоточено на прогнозировании совокупного спроса в течение следующих 30 лет по сравнению с тем, что, как известно, находится в земле, сказал аспирант Пабло Буш, первый автор статьи. Но открытие нового литиевого рудника - это потенциально миллиардные инвестиции, которые могут занять от 10 до 15 лет, чтобы начать производство, сказал он. Новые предложения по добыче полезных ископаемых могут быть отложены или отменены из-за экологических норм и местной оппозиции.
"Дело не только в достаточном количестве лития, но и в том, насколько быстро вы можете его извлечь", - сказал Буш. "Любые перебои в поставках замедлят внедрение электромобилей, сократят доступ к мобильности и продлят срок эксплуатации транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания и связанные с ними выбросы углекислого газа".
Существует три основных источника пригодного для использования лития в порядке простоты извлечения: соленая вода из глубоких подземных источников; горные породы; и осадочные глины. Половина мирового объема лития в настоящее время поступает из Австралии, где его в основном добывают из горных пород. В некоторых частях Южной Америки и Соединенных Штатов в геотермальных районах и на нефтяных месторождениях имеется богатый литием рассол, а в Соединенных Штатах также есть глина, содержащая литий.
Четвертый источник лития - это переработка старых аккумуляторов. По словам Кендалла, это все еще относительно дорогостоящий процесс по сравнению с добычей полезных ископаемых.
Моделирование спроса и предложения
Буш и Кендалл смоделировали, как потребность в открытии новых литиевых рудников будет меняться с течением времени при различных сценариях спроса. Они прогнозируют, что при сценарии высокого спроса к 2050 году потребуется открыть до 85 новых и дополнительных месторождений лития. Но это количество можно было бы значительно сократить, всего до 15 новых шахт, благодаря политике, которая подталкивает рынок к использованию батарей меньшего размера и широкомасштабной глобальной переработке.
По словам исследователей, переработка аккумуляторов оказывает огромное влияние на рынок.
"Переработка отходов действительно важна по геополитическим и экологическим причинам", - сказал Кендалл. "Если вы сможете удовлетворить небольшой процент спроса за счет переработки отходов, это может оказать большое влияние на потребность в новых шахтах".
Время - это все. Необходимо открыть несколько новых шахт, чтобы создать поток лития, который можно было бы перерабатывать. В зависимости от сценария спроса, переработка отходов будет иметь наибольшее значение примерно к 2035 году.
Стандарты эффективности для электромобилей и усовершенствования сети общественных зарядных устройств для снижения "беспокойства о дальности полета" также могли бы снизить спрос на литий, поощряя автомобили меньшего размера.
Дополнительными авторами являются Юнчжу Чен и Проспер Огбонна, оба из Калифорнийского университета в Дэвисе. Работа финансировалась за счет грантов Фонда Хейзинга-Саймонса и Фонда ClimateWorks.
Комментарии