Почему бум электрокаров может привести к новым экологическим проблемам
По данным агентства Bloomberg, за последние годы в пять раз выросла стоимость лития, который используется для изготовления аккумуляторов. Эта тенденция может создать ажиотажный спрос на металл и привести к его дефициту. Одно из следствий — электромобили так и останутся недоступными для большинства жителей планеты. Что встало на пути одной из самых перспективных в истории человечества попытки остановить глобальное потепление — в материале «Моей энергии».
Чудо-металл
По данным аналитической компании Canalys, мировые продажи электромобилей в 2020 году увеличились на 39% в сравнении с 2019-м и достигли 3,1 млн единиц. Это не могло не ударить по главной «начинке» любого электрокара — аккумуляторным батареям и их основе — литию.
С середины 2015 года до середины 2018-го цены на чудо-металл, лежащий в основе глобального перехода к электромобилям, выросли почти втрое. Уже к 2022 году рынок лития начал переживать полномасштабный кризис. Спрос превысил предложение.
Нехватка этого металла настолько остра, что в Китае, где производится около 80% мировых литий-ионных аккумуляторов, правительство потребовало от поставщиков и производителей батарей снижения цен. Дело в том, что ведущие мировые автопроизводители активно конкурируют друг с другом за заключение долгосрочных контрактов с поставщиками металла, стимулируя рост цен, отмечает Trading Economics.
Аналитики Macquarie Group Ltd. предупредили о «вечном дефиците», отметив, что проблема в неправильной расстановке приоритетов — производители предпочли вкладывать средства в разработку новых моделей автомобилей, а не в сырьевое обеспечение.
Месторождений, где сегодня можно добывать литий, немного. Наиболее известные расположены в Чили, Боливии (Солончак Уюни — крупнейшее в мире), США, Аргентине, Конго, Китае (озеро Чабьер-Цака), Бразилии, Сербии, Австралии, Афганистане. В России более 50% запасов сосредоточено в редкометалльных месторождениях Мурманской области. Процесс извлечения непрост. На освоение новых месторождений или увеличение объемов добычи необходимы годы. Тормозят развитие промышленности и стандарты по безопасности и экологии.
Аналитики Bloomberg утверждают, что нехватка металла уже через несколько лет приведет к тому, что электромобили будут не дешеветь, а дорожать. В среднем стоимость может вырасти на 1000 долларов за единицу.
Возможно, сместить вектор в лучшую сторону получится благодаря вторичной переработке бывших в употреблении аккумуляторов. Например, в мае 2022 года BMW и китайский концерн Brilliance объявили о запуске проекта по переработке батарей. Аккумуляторы будут использоваться повторно, либо станут источником никеля, кобальта и лития.
Некоторые эксперты предупреждают о краткосрочных перебоях в поставках аккумуляторов, поскольку автомобильная промышленность ускоряет производство машин с нулевым уровнем выбросов. Рынок комплектующих за такими темпами не успевает. Мировые запасы лития покроют растущие запросы мирового автопрома: до 21 миллиона автокаров к 2025-му. С дальнейшими перспективами — вопрос. Аналитики полагают, если бы проблем с добычей лития не было, то сегодня производство автокаров сравнялось бы с выпуском обычных авто.
Не совсем зеленый
Человечество использует литий с 19 века: сначала при производстве стекла и фарфора, затем в металлургии и атомной энергетике. Пик спроса пришелся на 21 век и связан с развитием электротранспорта и гаджетов. Например, чтобы создать одну батарею для электромобиля Tesla Model S требуется 63 кг лития. В 2019 году Геологическая служба США оценила мировые запасы идентифицированного лития в 17 млн т. Включая неидентифицированный, общее количество этого металла во всем мире оценивается в 62 млн т.
Учитывая, что литий — элемент редкий и химически активный, процесс извлечения отличается от других металлов. В настоящее время существует два способа его получения. Первый путь — рудный — из ионных соединений, таких как пегматитовые минералы (состоящие из кристаллов кварца, полевого шпата, слюды и др.). Долгое время это был основной источник способ получения вещества.
Второй путь — гидроминеральный — добыча из подземных рассолов. По оценкам, в океанах растворено 230 миллиардов тонн лития. Например, большая часть мировых литиевых рассолов сосредоточена в регионе, известном как «Литиевый треугольник», на пересечении Чили, Боливии и Аргентины. Считается, что этот треугольник содержит более 75% существующего на земле лития.
«Рудный» процесс добычи выглядит так: мощные насосы выкачивают литий из-под земли и пропускают через несколько этапов очистки. Для этого требуется огромное количество воды и яркого солнечного света. «Рассольный» способ дешевле, но дольше. Концентрат лития выпаривают, а затем обогащают, отделяя хлориды натрия, калия и магния. В результате получается сырье, из которого изготавливают аккумуляторы. Уходит на это около 18 месяцев.
Основная проблема в том, что каждый из способов требует радикального сокращения количества воды на Земле. Например, чтобы добыть одну тонну металла, нужно израсходовать почти 2 млн л воды.
«Одной из самых больших экологических проблем, вызванных нашим бесконечным стремлением к новейшим и умным устройствам, является растущий кризис полезных ископаемых, особенно тех, которые необходимы для производства наших батарей», — говорит Кристина Валимаки, аналитик Elsevier.
Митинги против добычи лития — история не единичная. В 2020 году жители района Ботикас (Португалия), который имеет статус объекта всемирного сельскохозяйственного наследия, организовали серию акций против добычи лития. Правительство отреагировало на протесты, ужесточив правила получения лицензий на добычу лития.
Выход не только в введении строгих правил. Литиевые батареи могут стать экологичной альтернативой, если наладить их правильную утилизацию, говорят эксперты. И поиски в этом направлении ведутся. Не исключено, что человечество придет к наиболее безопасным способам создания аккумуляторов и получения редкого, но так необходимого металла.