Analyse: Welche Lösungen können die negativen Auswirkungen des Lithiumabbaus abmildern?

Der langsame und schmutzige Prozess der Lithiumgewinnung aus Gestein und Salzwasser könnte eine negative Umweltbelastung darstellen, insbesondere angesichts der weltweiten Bemühungen zur Begrenzung der Kohlendioxidemissionen.

Doch der Wettlauf um Netto-Null-Emissionen hängt in hohem Maße von Lithium ab. Daher ist es nach wie vor unerlässlich, eine Lösung für eine sauberere Lithiumproduktion zu finden.

Auch wenn die Lithiumpreise stark ansteigen, dürfte sich die Nachfrage nach dem Edelmetall in den nächsten 15 Jahren nach Schätzungen der Internationalen Energieagentur (IEA) fast verneunfachen.

In einem Bericht erklärte die IEA:

Da die Gewinnung von Lithium ein langwieriger und oftmals umweltschädlicher Prozess sein kann, sind in Zukunft effizientere und weniger schädliche Produktionsmethoden erforderlich.

Eine vielversprechende Lösung sei laut einem Bloomberg-Bericht die direkte Lithiumextraktion, mit der sich die Produktionszeit des Metalls von bis zu 18 Monaten auf nur wenige Tage oder sogar Stunden verkürzen lasse.

Darüber hinaus könnten das Recycling und die Verlängerung der Lebensdauer von Lithiumbatterien dazu beitragen, dass weniger große Mengen dieses Metalls abgebaut werden müssen.

„Diese Bemühungen sollten mit der Aufnahme von Lithium-Bergbauaktivitäten unter Einhaltung strenger Umweltgesetze und -vorschriften sowie mit Investitionen in fortschrittliche Bergbaumethoden einhergehen, mit denen sich Lithium aus Meerwasser gewinnen lässt“, heißt es in einem Bericht von State of the Planet, einer Nachrichtenseite der Columbia Climate School.

Bedeutung von Lithium

Australien, Chile und China sind die größten Lithiumproduzenten und decken 90 % der weltweiten Gesamtversorgung ab.

Lithium ist ein wichtiges Mineral, das in Elektrofahrzeugen verwendet wird und die durch Sonnen- und Windkraft erzeugte Energie speichert.

Laut Bloomberg sorgen die geringe Masse und der geringe Radius der Lithiumatome dafür, dass die Batterien mehr Strom aufnehmen und speichern können als andere Batterietypen mit gleichem Gewicht.

„Bei Elektrofahrzeugen ist der Gewichtsaspekt entscheidend, da ein leichteres Auto mit der gleichen Ladung weiter fährt“, heißt es in dem Bloomberg-Bericht.

Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien besteht zudem die Gefahr von Lieferengpässen, die die Preise in die Höhe treiben und den Umstieg auf Elektrofahrzeuge verlangsamen könnten.

Zudem verteuert der Produktionsprozess Lithium.

Probleme beim Lithiumabbau

Der Bergbau ist zunehmenden Klimarisiken ausgesetzt.

Aufgrund ihres hohen Wasserbedarfs sind Kupfer und Lithium besonders anfällig für Wasserstress.

Darüber hinaus sollen Elektrofahrzeuge die Welt in eine Energiewende führen. Bloomberg zufolge ist der Abbau von Spodumen, einer primären Lithiumquelle, jedoch ein energieintensiver Prozess, der auf kohlenstoffausstoßenden fossilen Brennstoffen basiert.

Es besteht die Gefahr, dass die Schwefelsäure bei der Lithiumgewinnung in örtliche Gewässer gelangt und eine Gefahr für die Tierwelt darstellt.

Die IEA erklärte:

Darüber hinaus wird bei der Lithiumgewinnung aus Salzlauge viel Süßwasser verbraucht, was eine Gefahr für die Tierwelt darstellen könnte, da diese Methode weltweit überwiegend in trockenen Regionen durchgeführt wird.

Lithiumsole ist salzhaltiges Grundwasser, das gelöstes Lithium enthält und eine der wichtigsten Lithiumquellen der Welt darstellt.

Mögliche Lösung: Direkte Lithiumextraktion

Eine der Lösungen zur Begrenzung der Gefahren des Bergbaus ist laut Experten die direkte Lithiumgewinnung.

„Neue Technologien wie die direkte Lithiumextraktion (DLE) oder die verbesserte Metallrückgewinnung aus Abfallströmen oder minderwertigen Erzen bieten das Potenzial für eine deutliche Veränderung der zukünftigen Liefermengen“, sagte die IEA.

Bei der direkten Extraktionsmethode wird eine industrielle Ausrüstung verwendet, anstatt des langen und langsamen Verdampfungsprozesses, der Monate dauert.

Einem Bericht von Bloomberg zufolge nutzen Startups diese Technologie bereits, sie ist jedoch erst seit Kurzem soweit ausgereift, dass sie potenziell mit bestehenden Methoden konkurrieren kann.

DLE-Methoden könnten möglicherweise Vorkommen in neuen Regionen auf der ganzen Welt erschließen.

„Die Einführung von DLE könnte in Zukunft die einzige Möglichkeit sein, Zugang zu einigen wichtigen Lithiumquellen zu erhalten, da Bolivien und Chile Unternehmen, die ein Auge auf ihre Lithiumvorkommen geworfen haben, dazu drängen, DLE-Techniken einzuführen – ein Ansatz, der darauf abzielt, die knappen Wasservorräte zu schonen“, berichtete Bloomberg.

Lithium-Recycling ist eine Option

Unterdessen bleibt auch das Recycling von Mineralien wie Lithium eine Herausforderung.

Laut IEA sind Recyclingverfahren für Massenmetalle gut etabliert, für viele Energiewendemineralien wie Lithium und Seltenerdmetalle ist dies jedoch nicht der Fall.

Die IEA erklärte:

Die Energieaufsichtsbehörde mit Sitz in Paris erklärte, dass Recycling zur Erreichung der Klimaziele möglicherweise nicht die Notwendigkeit weiterer Investitionen in neue Versorgungsquellen überflüssig mache.

Bis 2040 könnten jedoch durch die Wiederverwendung von Kupfer, Lithium, Nickel und Kobalt aus Altbatterien die gesamten Primärversorgungsbedürfnisse dieser Mineralien um rund 10 % gesenkt werden, erklärte die IEA.