リチウム:クリーンエネルギー革命の燃料

31 Aug 2020

リチウム:クリーンエネルギー革命の燃料

運輸セクターだけでも、エネルギー関連の CO2 全部の約4分の1を占め、依然として主に化石燃料に依存しています。しかし地球上でもっとも軽い固体のおかげで状況は変化しつつあり、「新しいガソリン」とまで呼ぶ人もいます。

リチウムは、柔らかく銀白色の金属ですが、数百もの応用がきく重要な構成成分であり、自動車産業の輝ける新星である電気自動車(EV)にも使用されています。EVが登場してしばらく経ちましたが、大幅に改良されたリチウムイオン(Li-ion)電池により、すでにかなりの数が路上を走っているのを目にします。こうしたスーパー技術を使用した電池は、長時間の連続走行が可能であり(100~300マイル)、軽量で再チャージも素早く(スーパー充電器で30分程度)、それらは新車を求める人には大事な条件です。

現在、使用しているデバイスや機器を見てみると、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ、コードレスのハンドドリル、電動自転車など、あらゆるものにリチウムイオン電池が使われています。それらは風力や太陽からのエネルギーを蓄えておくためにも使用されていますし、環境からさらに多くのCO2を取り除いています。

21世紀のゴールドラッシュ

リチウムは、自然界には金属として生じず、主にリシア輝石という火成岩から抽出されたものです。または塩分濃度の高い水域や塩水の堆積物から産出されます。「重要な」 原料には分類されていませんが、リチウムは誰もが望む鉱物です。

ラテンアメリカは、世界で最も多い埋蔵量の宝庫です。チリ、アルゼンチン、ボリビアによって成り立っている「リチウムトライアングル」は、世界のリチウム資源の54%から80%を保有し、多くは塩水の中にあります。塩水からの抽出は、鉱石から抽出するよりも安価な処理ですが、長いプロセスで、蒸発の段階において、2年もかかることがあります。

世界最大のリチウム産出国であるオーストラリアは、世界第2位のリチウム埋蔵量を有しています。そのほとんどはコストのバランスを取るために、岩から破砕されているに違いありません。それらの大部分は、精製処理を経てから、中国に出荷されています。中国も自国の備蓄を持っており、他の国にあるリチウムの採掘権を買っています。米国では、リチウムは塩水プールから回収されますが、生産量がどのくらいかは公開されていません。ジンバブエ、そして規模は小さいですがポルトガルとブラジルもリチウムを生産していますが、少量です。

リチウム:クリーンエネルギー革命の燃料
需要に対して誰が供給していますか?

リチウム需要の急増、そしてリチウムイオン電池を必要とする、電気自動車の製造・販売、家庭用太陽電池やデジタル機器において、さらに見込まれる需要の拡大。

世界的に見ると、米国、中国、インド、ノルウェーなど 2020 年までに120種類以上のEVが発売されると予想されています。それらに電力を供給するため、中国と米国は、中国を筆頭にリチウムイオン電池の生産を拡大しており、中国がリードしています。米国では、Tesla 社はEV用電池と部品を生産する2カ所の巨大な工場を持っており、中国でも別の工場を建設中です。

新型肺炎コロナウィルスのパンデミックによるロックダウンにより、世界的にEVの販売台数が減少し、10年連続の力強い成長に陰りが見えています。とはいえ、長期的なシナリオでは、今後10年間でリチウムの需要が大幅に増加することが示されており 特に、EVから排出される温室効果ガス (GHG) が従来型の内燃エンジン (ICE) 自動車よりも低い水準であり続けています。

バランスを予測する

多様なリチウムの構成要素は多様な用途があり、ゆえにリチウムは均一的ではなく、アルニウムに似ています。このことが、そして少数の参加者によって比較的小さな市場が独占されている事実が、リチウムの「価格」を設定するのを難しくしており、新しい抽出プロジェクトにヘッジして資本投入するのが難しいのです。

リチウム生産の急増は主としてEVへの適用の増加に依存しています。もちろんこれには消費者の了承が必要です。しかし、それはまた、リチウム供給に信頼性があり、高品質で手頃な価格であることを販売網の他の人々、投資家、化学物質処理業者、電池/カソード製造業者、自動車メーカー、政治家に納得させる必要があります。同様に、EV やリチウムイオン電池を批判する人もいます。すぐに指摘されるのは、リチウムイオン電池のリサイクル体制がまだほとんど確立されていない点です。リチウムイオン電池原料の回収と再利用のための閉ループソリューションを見つけることは、この技術の環境への配慮を高め、リチウムの今後をさらに強固なものにするでしょう。

消費者の側では、製品の安全性、電池の耐久性、走行距離に関する不安が軽減したことから、ドライバーは EV を受け入れる準備が整いつつあります。充電ポイントの数の増加と組み合わさった技術向上、モデル選択肢の増加と価格の下落が意味するのは、今より素晴らしく汚染物質を出さない未来です。

リチウム:クリーンエネルギー革命の燃料
リチウム:クリーンエネルギー革命の燃料

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