Analys: Vilka lösningar kan mildra de negativa effekterna av litiumbrytning?

Den långsamma och smutsiga processen att utvinna litium från stenar och saltvatten kan ta en vägtull på miljön, särskilt när världen försöker begränsa koldioxidutsläppen.

Men kapplöpningen mot att uppnå nettonollutsläpp är starkt beroende av litium. Och så att hitta en lösning för att producera litium på ett renare sätt är fortfarande absolut nödvändigt.

Även när litiumpriserna har stigit kraftigt förväntas efterfrågan på ädelmetallen öka med nästan nio gånger under de kommande 15 åren, enligt uppskattningar från Internationella energibyrån (IEA).

IEA sa i en rapport:

Eftersom utvinning av litium kan vara en långsam process som ofta skadar miljön, krävs effektivare och mindre skadliga produktionsmetoder framöver.

Enligt en Bloomberg-rapport är en lovande lösning direkt litiumextraktion, som avsevärt kan minska tiden det tar att producera metallen från så länge som 18 månader till bara dagar eller till och med timmar.

Dessutom kan återvinning och öka livslängden för litiumbatterier bidra till att minska behovet av att bryta stora mängder av metallen.

"Denna ansträngning bör åtföljas av att lansera litiumbrytningsverksamhet med strikta miljölagar och förordningar och investera i avancerade gruvmetoder som kan utvinna litium ur havsvatten", enligt en rapport från State of the Planet, som är en nyhetssajt för Columbia Climate Skola.

Betydelsen av litium

Australien, Chile och Kina är de största tillverkarna av litium och står för 90 % av världens totala utbud.

Litium är ett viktigt mineral som används i elfordon (EV) och lagrar den energi som genereras av sol- och vindkraft.

Enligt Bloomberg säkerställer litiumatomernas låga massa och radie att batterierna kan absorbera och lagra mer elektricitet än andra typer av batterier med samma vikt.

"Viktaspekten är avgörande när det kommer till elbilar eftersom en lättare bil kommer att färdas längre på samma laddning", enligt Bloomberg-rapporten.

Den växande efterfrågan på litiumjonbatterier riskerar också att få flaskhalsar i utbudet, vilket kan höja priserna och bromsa övergången till elbilar.

Dessutom gör produktionsprocessen litium dyrare.

Problem med litiumbrytning

Gruvverksamheten är sårbar för växande klimatrisker.

Koppar och litium är särskilt känsliga för vattenstress på grund av deras höga vattenbehov.

Dessutom är elbilar tänkta att leda världen in i en energiomställning, men brytning av spodumen, en primär källa till litium, är en energikrävande process som drivs av fossila bränslen som sprutar kol, enligt Bloomberg.

Det finns en risk att denna svavelsyra vid utvinning av litium kan spilla ut i lokala vattenströmmar, vilket utgör ett hot mot vilda djur.

IEA sa:

Dessutom använder utvinning av saltlakelitium mycket sötvatten, vilket kan utgöra ett hot mot vilda djur eftersom det huvudsakligen bedrivs i torra områden över hela världen.

Litiumsaltlösning är ett salt grundvatten som innehåller löst litium och är en primär källa till litium för världen.

Möjlig lösning: direkt litiumextraktion

En av lösningarna för att begränsa riskerna med gruvdrift är direkt litiumextraktion, enligt experter.

"Framväxande teknologier, såsom direkt litiumextraktion (DLE) eller förbättrad metallåtervinning från avfallsströmmar eller lågvärdiga malmer, erbjuder potentialen för en stegvis förändring av framtida leveransvolymer," sade IEA.

Den direkta extraktionsmetoden använder industriell utrustning istället för den långa och långsamma avdunstningsprocessen, som tar månader.

Enligt en rapport i Bloomberg har startups använt denna teknik men den har först nyligen mognat till en punkt som potentiellt kan konkurrera med befintliga metoder.

DLE-metoder kan potentiellt öppna upp leveranser i nya regioner runt om i världen.

"Att anta DLE kan vara det enda sättet att få tillgång till några viktiga litiumkällor i framtiden, eftersom Bolivia och Chile pressar företag som tittar på sina litiumrikedomar att använda DLE-tekniker - ett tillvägagångssätt som syftar till att bevara knappa vattentillgångar," rapporterade Bloomberg.

Litiumåtervinning är ett alternativ

Samtidigt är återvinning en utmaning även för mineraler som litium.

Enligt IEA, för bulkmetaller, är återvinningsmetoder väl etablerade, men detta är inte fallet för många energiomvandlingsmineraler som litium och sällsynta jordartsmetaller.

IEA sa:

Den Paris-baserade energiövervakningen sa att återvinning kanske inte eliminerar behovet av fortsatta investeringar i ny försörjning för att uppfylla klimatmålen.

Men år 2040 kan återvunna mängder koppar, litium, nickel och kobolt från förbrukade batterier minska det kombinerade primära försörjningsbehovet för dessa mineraler med cirka 10 %, sa IEA.