Lithium: brandstof voor de "schone-energie-revolutie"
31 Aug 2020
In zijn eentje is de transportsector verantwoordelijk voor grofweg één vierde van alle energie-gerelateerde uitstoot van CO2, en nog steeds is zij voornamelijk afhankelijk van fossiele brandstoffen. Maar hierin begint verandering te komen, dankzij de lichtste vaste stof op de Aarde die door sommigen zelfs de "nieuwe benzine" wordt genoemd.
Lithium, is het zachte, zilverwitte metaal dat een kritische component geworden is in honderden toepassingen, waaronder de nieuwe ster aan het firmament van de auto-industrie - het elektrische voertuig (EV). Hoewel EV's al langere tijd rondrijden, is het vooral te danken aan de sterk verbeterde lithium-ion (Li-ion) batterijtechnologie dat we ze steeds vaker op de weg zien. Deze super-tech batterijen hebben een langdurige lading (100 tot 300 mijl), zijn licht van gewicht en laden snel op (ca. 30 minuten via een superoplader) – wat essentiële criteria zijn voor kopers.
En als u naar de devices en apparatuur kijkt die u vandaag de dag gebruikt, zult u ontdekken dat li-ion-batterijen van alles voeden, van uw mobiele telefoon, laptop, digitale camera en snoerloze handboor tot en met uw elektrische fiets. Ook worden ze gebruikt om wind- en zonne-energie in op te slaan, wat zelfs nog meer CO2 uit het milieu elimineert.
De goudkoorts van de 21e eeuw
Lithium komt niet als metaal voor in de natuur, maar wordt gewonnen uit stollingsgesteenten – voornamelijk spodumeen – of uit watermassa's met een hoog zoutgehalte of pekelsedimentaties. En hoewel het niet geclassificeerd is als een "kritische" grondstof, is lithium een felbegeerd materiaal.
's Werelds grootste reserve bevindt zich in Latijns-Amerika. De “lithiumdriehoek,” bestaande uit Chili, Argentinië en Bolivia, bevat 54 tot 80 procent van de lithiumbronnen wereldwijd waarvan een groot deel in pekels. Winning uit pekel is een minder duur proces dat winning uit erts, maar duurt langer omdat de verdampingsfase zelfs wel twee jaar kan duren.
Australië, de grootste producent ter wereld, heeft de op één na grootste lithiumreserve. Het meeste lithium wordt geëxtraheerd door rotsen open te laten barsten, dus om kosten te sparen wordt het na de eerste stappen van het raffinageproces in grote hoeveelheden naar China verscheept voor verdere verwerking. China heeft ook eigen voorraden en koopt rechten voor lithiumwinning in andere landen. In de Verenigde Staten wordt lithium is gewonnen uit pekelmeren, hoewel er geen gegevens beschikbaar zijn over de productieomvang. Zimbabwe, en in mindere mate Portugal en Brazilië, produceren eveneens lithium in kleinere hoeveelheden.
Wie voorziet in de vraag?
De enorme vraag naar lithium vindt zijn oorzaak in de stijging – die naar verwachting alleen maar groter zal worden – in de productie en verkoop van EV's, het huishoudelijk gebruik van zonne-energie en digitale apparaten, die allemaal li-ion-batterijen behoeven.
Wereldwijd zullen naar verwachting in 2020 meer dan 120 verschillende EV-modellen op de weg verschijnen, bijvoorbeeld in landen als de VS, China, India en Noorwegen. Om deze aan te drijven hebben zowel China als de VS de productie van li-ionbatterijen opgevoerd, met China op kop. In de VS heeft Tesla twee gigantische fabrieken voor de productie van accu's en componenten voor EV's, terwijl een andere fabriek in China in aanbouw is.
De door de COVID-19 pandemie veroorzaakte lockdowns hebben geleid tot een mondiale daling in de verkoop van elektrische voertuigen, wat een onderbreking betekent in tien succesvolle jaren van sterke groei. Langetermijn scenario's blijven duiden op een sterke groei in de vraag naar lithium in de komende tien jaar, vooral omdat de uitstoot van broeikasgassen uit EV's lager zal blijven dan die van conventionele voertuigen met een verbrandingsmotor (ICE's).
Het evenwicht kantelen
Verschillende lithiumverbindingen hebben verschillende eindtoepassingen, daarom is lithium niet zo homogeen als bijvoorbeeld aluminium. Dit, en het feit dat de markt betrekkelijk klein en wordt gedomineerd door slechts enkele spelers, maakt het moeilijker om een "prijs" voor lithium vast te stellen, en maakt het lastiger om financiering voor nieuwe extractieprojecten af te dekken en dus zeker te stellen.
Het opvoeren van de lithiumproductie hangt voornamelijk af van de stijgende voorkeur voor elektrische voertuigen. Hiervoor is natuurlijk medewerking nodig van de consument. Maar ook moeten anderen in de keten worden overtuigd – investeerders, verwerkers van chemicaliën, batterij-/kathodefabrikanten, autofabrikanten en politici – dat levering van lithium betrouwbaar, van hoge kwaliteit en betaalbaar zal zijn. Aan de andere kant zijn er ook kritische geluiden te horen ten aanzien van EV's en li-ionbatterijen, die zich richten op het feit dat een recyclingstructuur voor li-ionbatterijen grotendeels ontbreekt. Het vinden van oplossingen voor een gesloten circuit in de terugwinning en het hergebruik van de materialen van li-ionbatterijen zou de technologie vanuit milieuoogpunt legitimeren en de toekomst van lithium verder versterken.
Aan de consumentenzijde lopen bestuurders steeds warmer voor EV's, nu twijfels over de productveiligheid, duurzaamheid van de batterijen en het rijbereik afnemen. De combinatie van technische verbeteringen, de ruimere keuze aan modellen en prijsdaling, alsook het toenemende aantal oplaadpunten, doet vermoeden dat we klaar zijn voor een betere, schonere toekomst.
