Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου κυριαρχούν στον κόσμο της τεχνολογίας. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου τροφοδοτούν πλέον το επιβλητικό 70% όλων των επαναφορτιζόμενων συσκευών, από το smartphone σας μέχρι τα ηλεκτρικά οχήματα, ακόμη και την αποθήκευση ενέργειας σε κλίμακα ηλεκτρικού ρεύματος. Και ενώ η τεχνολογική βιομηχανία είναι πρόθυμη να διαφοροποιήσει τον σχεδιασμό των μπαταριών για να μειώσει την εξάρτησή της από αυτόν τον «λευκό χρυσό», το λίθιο συνεχίζει να κυριαρχεί στον τομέα - και πιθανότατα θα παραμείνει απαραίτητο για πολύ καιρό ακόμα.
Τα μειονεκτήματα του λιθίου
Ενώ το λίθιο είναι εξαιρετικά χρήσιμο και άφθονο για κάθε είδους εφαρμογές στον τεχνολογικό τομέα, υπάρχουν ορισμένα σοβαρά μειονεκτήματα στην εξόρυξη και την προμήθειά του. Πρώτον, η εξόρυξη και η εξαγωγή λιθίου περιλαμβάνει πολλές τοξικές ουσίες και έχει σοβαρές αρνητικές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα, τους υδάτινους πόρους και την υγεία των κοντινών κοινοτήτων. Δεύτερον, οι αλυσίδες εφοδιασμού λιθίου κυριαρχούνται επί του παρόντος από λίγες μόνο αγορές, δημιουργώντας κρίσιμες γεωπολιτικές ευπάθειες.
Προς το παρόν, ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (IEA) κατατάσσει τον γεωπολιτικό κίνδυνο του λιθίου ως 3 στα 5, καθώς το 85% της παγκόσμιας παραγωγής λιθίου προέρχεται από μόνο τρία έθνη - την Αυστραλία, τη Χιλή και την Κίνα. Τρίτον, υπάρχουν σοβαρές ανησυχίες σχετικά με το εάν η προσφορά μπορεί να αντέξει τη ζήτηση. Ο IEA αναφέρει ότι το λίθιο έχει «υψηλό» βαθμό κινδύνου εφοδιασμού, που χαρακτηρίζεται από ακραία αστάθεια τιμών.
Η ζήτηση για λίθιο
Η ζήτηση για λίθιο αναμένεται να εκτοξευθεί τα επόμενα χρόνια, καθώς οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και η ηλεκτροκίνηση συνεχίζουν να αυξάνονται σε παγκόσμια κλίμακα, και η αποθήκευση ενέργειας σε μπαταρίες γίνεται ένας ολοένα και μεγαλύτερος τομέας της αγοράς. Μια επιστημονική εργασία που δημοσιεύθηκε στο Communications Earth & Environment στα τέλη του περασμένου έτους ανέφερε ότι «η ζήτηση λιθίου είναι έτοιμη να διατηρήσει ετήσια αύξηση 18% τις επόμενες τρεις δεκαετίες» και ότι οι τάσεις προσφοράς και ζήτησης «υποδεικνύουν μια προβλεπόμενη παγκόσμια ζήτηση λιθίου 1,93 εκατομμυρίων μετρικών τόνων το 2050, μια σημαντική αύξηση 26,2 φορές σε σύγκριση με το 2023».
Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις πολλαπλές ανησυχίες σχετικά με τη βιωσιμότητα και την οικονομική σταθερότητα των προμηθειών και των αλυσίδων εφοδιασμού λιθίου, υπάρχει σημαντική αβεβαιότητα και ανησυχία για το μέλλον του τομέα. Ωστόσο, μια νέα ανακάλυψη από επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν μπορεί να διαταράξει σοβαρά τις αλυσίδες εφοδιασμού λιθίου, καθιστώντας τον λευκό χρυσό καθαρότερο και πιο βιώσιμο για εξόρυξη και πιο οικονομικά βιώσιμο για παραγωγή σε μεγαλύτερο αριθμό τοποθεσιών.
Νέες τεχνικές εξόρυξης
Περισσότερο από το ήμισυ του παγκόσμιου λιθίου βρίσκεται σε φυσικά απαντώμενες άλμες, αλλά το μεγαλύτερο μέρος αυτού παραμένει ανεκμετάλλευτο επειδή η παρουσία μαγνησίου περιπλέκει τη διαδικασία εξαγωγής λιθίου και την καθιστά οικονομικά μη βιώσιμη. Ωστόσο, οι ερευνητές του Μίσιγκαν διαπίστωσαν ότι όταν χρησιμοποιούν φορτισμένες μεμβράνες και αφαιρούν ηλεκτρική ενέργεια από την εξίσωση, μπορούν να εξάγουν λίθιο από άλμες μαγνησίου με πολύ πιο οικονομικό τρόπο.
«Σε ορισμένες φυσικές άλμες, η συμβατική προσέγγιση δεν είναι οικονομική, επομένως οι άνθρωποι δεν χρησιμοποιούν τον πόρο», δήλωσε πρόσφατα στο Interesting Engineering ο Jovan Kamcev, αναπληρωτής καθηγητής χημικής μηχανικής και ένας από τους επιστήμονες πίσω από την ανακάλυψη.
Η ανακάλυψη έγινε τυχαία, σε ένα απλό εργαστηριακό πείραμα. Οι επιστήμονες δοκίμαζαν μεμβράνες που είχαν σχεδιαστεί για ηλεκτροδιάλυση όταν ανακάλυψαν ότι το λίθιο συμπεριφερόταν διαφορετικά από το αναμενόμενο στη διαδικασία. Ανακάλυψαν ότι χωρίς την παρουσία ηλεκτρικής ενέργειας, το λίθιο περνούσε μέσα από τη μεμβράνη ενώ το μαγνήσιο παρέμενε πίσω. Αυτό το απλό κατόρθωμα θα μπορούσε να αλλάξει εντελώς τα δεδομένα για την εξαγωγή ενός από τα πιο απαιτητικά υλικά στη μετάβαση στην καθαρή ενέργεια.
«Αυτή η στρατηγική διαχωρισμού μπορεί να ανακτήσει το λίθιο χωρίς τα βήματα που απαιτούν πολύ νερό και δημιουργούν ανησυχίες για τη βιωσιμότητα στις τρέχουσες τεχνολογίες», δήλωσε η Lisby Santiago-Pagán, διδακτορική φοιτήτρια και συν-πρώτη συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Nature Chemical Engineering.
Το μέλλον
Υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει για να διαπιστωθεί εάν αυτή η μέθοδος θα λειτουργήσει σε πρακτικές εφαρμογές, αλλά θα μπορούσε ενδεχομένως να αποτελέσει σημαντικό παράγοντα ανατροπής για έναν κρίσιμο τομέα της ενεργειακής βιομηχανίας.
www.worldenergynews.gr
