Κάποιοι ειδικοί προειδοποιούν ότι καθώς η παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων αυξάνεται, οι παραγωγοί λιθίου δεν θα μπορούν να ανταποκριθούν στη ζήτηση. Αυτό μπορεί προσωρινά να «φρενάρει» τις προσδοκίες που υπάρχουν διεθνώς για μετάβαση σε πιο καθαρές μορφές ενέργειας, τονίζει πρόσφατη ανάλυση του ΙΕΕΕ, του διεθνούς Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών.
Πρόσφατη είναι εξάλλου και η πρόσφατη προειδοποίηση του ΙΕΑ προς τις δυτικές κυβερνήσεις να εξετάσουν το ενδεχόμενο αποθήκευσης κρίσιμων μετάλλων μπαταριών όπως το κοβάλτιο και το λίθιο, σε μια έντονη προειδοποίηση για τους γεωπολιτικούς κινδύνους που συνοδεύουν τη μετάβαση πράσινης ενέργειας.
Δεν είναι, ωστόσο, σίγουρο πόσο μεγάλη θα είναι η έλλειψη λιθίου και πόση αναταραχή θα προκαλέσει. Πρόσφατα, η Rystad Energy προέβλεψε ένα «σοβαρό έλλειμμα εφοδιασμού λιθίου» το 2027, καθώς η ικανότητα εξόρυξης υστερεί έναντι της εκρηκτικής αύξησης που παρατηρείται στην παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων (EV). Η αναντιστοιχία θα μπορούσε να καθυστερήσει αποτελεσματικά την παραγωγή περίπου 3,3 εκατομμυρίων επιβατικών αυτοκινήτων με μπαταρία εκείνη τη χρονιά, σύμφωνα με την ερευνητική εταιρεία. Χωρίς νέα έργα εξόρυξης, οι καθυστερήσεις στην παραγωγή EV θα μπορούσαν να φτάσουν τα 20 εκατομμύρια αυτοκίνητα το 2030. Λεωφορεία, φορτηγά, πλοία και συστήματα αποθήκευσης δικτύου με μπαταρία θα αισθανθούν επίσης την πίεση.
«Μια μεγάλη αναστάτωση προκαλείται ανάμεσα στους κατασκευαστές ηλεκτρικών οχημάτων», δήλωσε ο James Ley, ανώτερος αντιπρόεδρος του τομέα ενεργειακών μετάλλων της Rystad στο Λονδίνο. «Αν και υπάρχει άφθονο λίθιο για εξόρυξη από το υπέδαφος, τα υπάρχοντα και τα προγραμματισμένα πρότζεκτ δεν θα είναι αρκετά για να καλύψουν τη ζήτηση για το μέταλλο».
Το σημερινό πλεόνασμα σε παραγωγή λιθίου θα μπορούσε να αναστραφεί σε έλλειμμα. Η ζήτηση από τους κατασκευαστές μπαταριών είναι τώρα περίπου 300.000 μετρικοί τόνοι ισοδυνάμου ανθρακικού λιθίου (LCE) ετησίως, ενώ υπάρχουν 520.000 μετρικοί τόνοι υφιστάμενης ικανότητας εξόρυξης για αγορές μπαταριών. Η ανάλυση του Rystad δείχνει ότι η ζήτηση από τους κατασκευαστές θα μπορούσε να φτάσει τα 2,8 εκατομμύρια μετρικούς τόνους το 2028. Ωστόσο, η ικανότητα εξόρυξης τη χρονιά εκείνη αναμένεται να φτάσει μόλις τα 2 εκατομμύρια μετρικούς τόνους περίπου, αν δεν προστεθούν στην τρέχουσα παραγωγή και νέα έργα εξόρυξης.
Όμως, για τους παραγωγούς, η λύση δεν είναι απλώς η εξόρυξη περισσότερων ποσοτήτων σποδουμίνης (του σκληρού πετρώματος από το οποίο εξάγεται το λίθιο) ή η λήψη περισσότερων υπόγειας άλμης για την εξαγωγή λιθίου. Ήδη αξιοποιούνται τα περισσότερα από τα καλύτερα, πιο εύκολα εκμεταλλεύσιμα αποθέματα στην Αυστραλία (σποδουμίνη) και στη Χιλή και την Αργεντινή (άλμη). Για να αυξηθεί δραστικά τη δυναμικότητα, οι παραγωγοί θα πρέπει επίσης να εκμεταλλευτούν τους «οριακούς» πόρους, οι οποίοι είναι ακριβότεροι και απαιτούν περισσότερη ενέργεια από ό, τι οι αντίστοιχοι συμβατικοί.
«Δεν είναι ζήτημα πόρων. Δεν υπάρχει φόβος ότι δεν υπάρχει αρκετό λίθιο για να καλυφθεί η ζήτηση έως το 2030 ή αργότερα », δήλωσε η Sophie Lu, επικεφαλής μετάλλων και εξόρυξης του BloombergNEF (BNEF). Το μεγαλύτερο ερώτημα, όπως τόνισε, είναι εάν η βιομηχανία μπορεί να συνεχίσει να παράγει λίθιο με παρόμοιο κόστος όπως σήμερα, ενώ ταυτόχρονα διαφοροποιεί τις αλυσίδες εφοδιασμού μακριά από τις κυρίαρχες γεωγραφικές περιοχές και, μάλιστα, χωρίς να προκαλεί περιβαλλοντικές ζημίες.
Σε έκθεσή του στις 5 Μαΐου, το BNEF αναφέρει ότι υπάρχουν αρκετά πρότζεκτ λιθίου που βρίσκονται σε εξέλιξη για να καλύψουν τη ζήτηση στα τέλη της δεκαετίας του 2020 – με την προϋπόθεση ότι αυτά χρηματοδοτούνται και αναπτύσσονται επιτυχώς. Ωστόσο, το έλλειμμα εφοδιασμού μπορεί να εκτοξευθεί γύρω στο 2028, σύμφωνα με τη Lu. Απαιτούνται σχεδόν ακόμη 14 δισεκατομμύρια δολάρια για τη χρηματοδότηση της παραγωγικής ικανότητας λιθίου έως το 2025, αν και αυτός ο ρυθμός υπερβαίνει τις προβλέψεις του BNEF για τη ζήτηση μέχρι το έτος εκείνο.
Οι τελευταίες προοπτικές της παραγωγής λιθίου, σύμφωνα με το BloombergNEF δείχνουν ότι υπάρχουν αρκετά έργα εξόρυξης λιθίου σε εξέλιξη για να καλύψουν τη ζήτηση έως το 2025. Εικόνα: BloombergNEF (πηγή: ΙΕΕΕ)
Οι ανησυχίες σχετικά με τους περιορισμούς εφοδιασμού δίνουν ώθηση στην καινοτομία στη βιομηχανία λιθίου. Κάποια έργα στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη πειραματίζονται με την «άμεση εξαγωγή λιθίου» (direct lithium extraction – DLE), έναν όρο-ομπρέλα για τεχνολογίες που, γενικά, χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια και χημικές διεργασίες για την απομόνωση και την εξαγωγή συμπυκνωμένου λιθίου. Το λεγόμενο DLE θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη βιομηχανία, όπως ο τρόπος με τον οποίο η διαδικασία SX / EW (solvent extraction/electrowinning - εκχύλιση με διαλύτη/ηλεκτροεξαγωγή) μεταμόρφωσε τη βιομηχανία χαλκού ή όπως οι ηλεκτροκάµινοι βολταϊκού τόξου επέτρεψαν την παραγωγή χάλυβα χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια αντί για άνθρακα.
Στη νοτιοδυτική Γερμανία, η Vulcan Energy εξάγει λίθιο από γεωθερμικές πηγές που αναβλύζουν χιλιάδες μέτρα κάτω από τον ποταμό Ρήνο. Η νεοφυής εταιρεία άρχισε να λειτουργεί το πρώτο πιλοτικό εργοστάσιό της στα μέσα Απριλίου. Η Vulcan ανακοίνωσε ότι θα μπορούσε να εξάγει 15.000 μετρικούς τόνους υδροξειδίου του λιθίου - μια ένωση που χρησιμοποιείται στις καθόδους μπαταριών - ετησίως.
Στη νότια Καλιφόρνια, η Controlled Thermal Resources αναπτύσσει μια γεωθερμική μονάδα παραγωγής ενέργειας και εγκατάσταση εξόρυξης λιθίου στο Salton Sea. Η εταιρεία ανακοίνωσε ότι μια πιλοτική εγκατάσταση θα αρχίσει να παράγει 20.000 μετρικούς τόνους υδροξειδίου του λιθίου ετησίως, επίσης έως το 2024.
Ένας άλλος τρόπος για να ενισχυθεί η παραγωγή λιθίου είναι η ανάκτηση του μετάλλου από χρησιμοποιημένες μπαταρίες, οι οποίες ήδη υπάρχουν σε αφθονία. Σήμερα, λιγότερο από το 5 τοις εκατό όλων των χρησιμοποιημένων μπαταριών ιόντων λιθίου ανακυκλώνονται, σε μεγάλο βαθμό επειδή είναι δύσκολο και δαπανηρό να αποσυναρμολογηθούν. Πολλές μπαταρίες καταλήγουν τώρα σε χώρους υγειονομικής ταφής, αποβάλλοντας χημικές ουσίες στο περιβάλλον και σπαταλώντας χρήσιμα υλικά. Ωστόσο, η Lu θεωρεί ότι η βιομηχανία είναι πιθανό να αυξήσει τις διαδικασίες ανακύκλωσης μετά το 2028, οπότε και προβλέπεται να σημειωθεί το έλλειμμα εφοδιασμού. Οι προγραμματιστές αρχίζουν ήδη να κατασκευάζουν νέες εγκαταστάσεις, συμπεριλαμβανομένου ενός εργοστασίου 175 εκατομμυρίων δολαρίων στο Ρότσεστερ της Νέας Υόρκης. Όταν ολοκληρωθεί, θα είναι το μεγαλύτερο εργοστάσιο ανακύκλωσης στη Βόρεια Αμερική για μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Ωστόσο, στο απώτερο μέλλον, οι προοπτικές για το λίθιο αναμένονται δύσκολες.
Ερευνητές στη Φινλανδία και τη Γερμανία, στο πλαίσιο μελέτης που δημοσιεύθηκε το Σεπτέμβριο του 2020, μοντελοποίησαν πρόσφατα 18 σενάρια για το πότε θα μπορούσαν να εξαντληθούν τα αποθέματα λιθίου. Εξετάστηκαν διαφορετικές παραδοχές σχετικά με το πόσο λίθιο εξακολουθεί να βρίσκεται σε άλμη βραχώδη πετρώματα, πετρελαιοπηγές και άλλα σημεία στη φύση σε όλο τον κόσμο. Ένα σενάριο με «πολύ υψηλές» ποσότητες λιθίου, ή 73 εκατομμύρια μετρικούς τόνους, προβλέπει ότι το λίθιο θα εξαντληθεί πλήρως μετά το 2100 – αυτό με την προϋπόθεση ότι θα κυκλοφορούν στους δρόμους 3 δισεκατομμύρια ηλεκτρικά οχήματα και αν, παράλληλα, αυξηθεί σημαντικά η τάση για την ανακύκλωση των μπαταριών, χρησιμοποιηθούν εφαρμογές για τη σύνδεση των οχημάτων με το δίκτιο και αν αναπτυχθεί η επαναχρησιμοποίηση μπαταριών.
Η περιορισμένη διαθεσιμότητα λιθίου «θα αποτελέσει σοβαρή απειλή για τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα του τομέα των μεταφορών, εκτός εάν ληφθεί ένα μείγμα μέτρων για τη βελτίωση της πρόκλησης», σύμφωνα με τους παραπάνω ερευνητές. Τέτοια μέτρα περιλαμβάνουν την ανάπτυξη νέων χημικών μπαταριών, την παραγωγή περισσότερων συνθετικών καυσίμων και την κατασκευή περισσότερων σιδηροδρόμων - επιλογές που δεν απαιτούν λίθιο.