W końcu dobre wieści. Akumulatory i baterie będą dużo tańsze
Nowy sposób na wydobycie litu ze skał. MIT twierdzi, że właśnie rozwiązał jeden z największych problemów współczesnej energetyki.
Przez ostatnią dekadę słyszeliśmy, że lit jest „nową ropą”. Że bez niego nie będzie ani samochodów elektrycznych, ani magazynów energii, ani w ogóle sensownej transformacji energetycznej. Jednocześnie wszyscy wiedzą, że z litem jest kłopot: jego wydobycie jest drogie, energożerne, brudne i w dużej mierze skoncentrowane w jednym kraju. I nagle pojawia się publikacja w Science, która sugeruje, że właśnie znaleziono sposób, by ten układ sił wywrócić do góry nogami.
MIT i współpracujące z nim zespoły badawcze opracowały proces, który pozwala wydobywać lit z twardych skał - głównie ze spodumenu - w temperaturach poniżej 100°C, praktycznie bez odpadów i przy kosztach niższych o ponad 40 proc. względem obecnych metod. To rewolucja w miejscu, w którym od lat panował technologiczny skansen.
Czytaj też:
Dlaczego lit z twardych skał był dotąd tak problematyczny
Wydobycie litu z solanek - czyli z tych słynnych „białych pustyń” Ameryki Południowej - jest tanie, ale okupione ogromnym zużyciem wody i dewastacją lokalnych ekosystemów. Z kolei lit z twardych skał, choć występuje w wielu miejscach na świecie, w tym w Stanach Zjednoczonych, Europie i Australii, wymagał dotąd pieców rozgrzewanych do ponad 1000°C oraz agresywnej chemii. W efekcie proces był drogi, energochłonny i generował trzy razy więcej CO₂ niż pozyskiwanie litu z solanek.
To dlatego, mimo że skały stanowią ponad połowę globalnej produkcji litu, ich rafinacja w praktyce odbywa się głównie w Chinach. Reszta świata ma surowiec, ale nie ma technologii, by go opłacalnie przerobić.
MIT proponuje coś, co brzmi jak alchemia - ale działa
Nowy proces polega na rozpuszczaniu spodumenu w roztworze fluorku amonu (NH₄F) w temperaturze poniżej 100°C. To nie tylko radykalnie obniża koszty energetyczne, ale też pozwala odzyskać niemal wszystkie składniki skały. Z jednego wsadu powstaje nie tylko węglan litu o czystości przemysłowej, lecz także tlenek glinu nadający się do hutnictwa oraz krzemionka, którą można wykorzystać w produkcji cementu. Innymi słowy: nic się nie marnuje, a cały proces działa w pętli zamkniętej, bo reagent można regenerować i używać ponownie.
To właśnie ta „chemia zero waste” sprawia, że nowa metoda jest nie tylko tańsza, ale też ekologicznie trudna do podważenia. W czasach, gdy każda tona CO₂ jest oglądana pod lupą jest to argument, który może przesądzić o jej globalnym przyjęciu.
Skąd wziął się pomysł? Z łazienki
Profesor MIT i współautor pracy, Yet-Ming Chiang, przyznaje, że inspiracją była… pasta do trawienia szkła, którą kupił 25 lat temu podczas remontu łazienki. Substancja ta działała tak skutecznie, że naukowiec zaczął się zastanawiać, czy podobny mechanizm można zastosować do minerałów krzemianowych. Po ćwierć wieku eksperymentów odpowiedź brzmi: tak, i to z zaskakująco dobrym skutkiem.
Jeśli technologia MIT zostanie wdrożona na skalę przemysłową - a już powstał spin-off Rock Zero, który ma ją komercjalizować - może dojść do największego przetasowania na rynku litu od dekad. Po pierwsze, wydobycie i rafinacja mogą wrócić do Stanów Zjednoczonych, Europy i Australii, bo nagle przestają być nieopłacalne. Po drugie, koszt produkcji litu może spaść na tyle, by zbliżyć się do poziomu solanek, co jeszcze niedawno wydawało się nierealne. Po trzecie, ekologiczny argument przeciwko twardym skałom praktycznie znika.
A to wszystko dzieje się w momencie, gdy globalne zapotrzebowanie na lit ma wzrosnąć z około 1 mln ton ekwiwalentu węglanu litu w 2023 r. do 3 mln ton w 2030 r. Innymi słowy: jeśli nie znajdziemy sposobu na potrojenie produkcji to transformacja energetyczna zacznie się dławić. MIT twierdzi, że właśnie taki sposób znalazł.
Czy to rozwiązuje wszystkie problemy? Oczywiście, że nie
Nie ma sensu popadać w hurraoptymizm. Nowa metoda jest obiecująca, ale musi przejść przez piekło skalowania. Laboratorium to jedno, przemysł to drugie. Trzeba zbudować instalacje, sprawdzić ich trwałość, policzyć koszty reagentów w realnych warunkach i upewnić się, że proces faktycznie działa w pętli zamkniętej przy dużych wolumenach. Trzeba też przekonać inwestorów, że warto wejść w technologię, która dopiero raczkuje.
Ale jeśli choć połowa obietnic się spełni, to rynek baterii - a wraz z nim rynek elektroniki użytkowej, samochodów elektrycznych i magazynów energii - może wejść w zupełnie nową fazę. Taką, w której lit nie będzie już wąskim gardłem, tylko surowcem dostępnym i relatywnie tanim.
To dotyka fundamentu całej branży. Jeśli chcemy mieć telefony, które ładują się w kilka minut, samochody elektryczne, które kosztują mniej niż spalinowe, i sieci energetyczne, które nie boją się nocy i bezwietrznych dni to potrzebujemy taniego, czystego i dostępnego litu. A wygląda na to, że właśnie pojawiła się technologia, która może to umożliwić.
