Литий — ключевой элемент современных технологий: от аккумуляторов для электромобилей до смартфонов. Однако, несмотря на его критическую важность, многие говорят о «редкости» лития. Но о какой редкости можно говорить, если литий занимает 33-е место по распространённости в земной коре — его больше, чем свинца или олова?
Дело тут в том, что литий редок не сам по себе, просто он редко образует концентрированные месторождения, в три раза реже платины и золота. Большая часть лития рассеяна в:
- Солончаках (солёных озёрах) — например, в «Литиевом треугольнике» (Боливия, Чили, Аргентина).
- Горных породах (сподумен, петалит) — добыча сложна и энергозатратна.
- Морской воде — но концентрация там крайне низкая (0,17 мг/л).
Таким образом, литий не такой уж и «редкий», но экономически рентабельно добывать его можно лишь в нескольких регионах мира. Более 80% мировых запасов лития сосредоточено в четырёх странах:
- Боливия (солончак Уюни) — крупнейшие, но слабо освоенные ресурсы.
- Аргентина и Чили — основные действующие месторождения.
- Австралия — лидер по добыче из твёрдых пород.
Такая концентрация создаёт геополитические риски. В мире практически все войны идут за ресурсы. К тому же в 2022 году Чили обсуждала национализацию литиевой отрасли, что может спровоцировать кризис поставок.
Ещё одна проблема лития в том, что его сложно добыть. Извлекать его можно двумя основными способами:
- Из солончаков: рассол выкачивают на поверхность и выпаривают месяцами, после чего литий отделяют химическим путём. Метод зависит от климата (нужно солнце и сухость) и вредит экосистемам.
- Из пород: руду дробят, обжигают и обрабатывают кислотами. Это энергоёмко и создаёт токсичные отходы.
В той же Боливии с самыми большими в мире запасами этого металла добыча тормозится из-за отсутствия инфраструктуры и технологий для работы с высокогорными солончаками. А, например, в России, которая на 8 месте по запасам лития, до сих пор литий было дешевле покупать, чем добывать самостоятельно. Однако сейчас, когда поставки из Аргентины и Чили практически прекратились из-за санкций (они поставляли 90% необходимого лития), Россия задумывается о разработке собственных месторождений.
Ещё надо учитывать, что производство лития сильно вредит экологии и нередко вызывает протесты. Так на производство 1 тонны лития требуется до 2 млн литров воды, что опустошает водоёмы в и так засушливых регионах типа всё тех же Чили и Аргентины, а потом химикаты попадают в почву и реки и угрожают сельскому хозяйству. Также на фоне добычи лития возникают конфликты с индейцами атакама в Южной Америке.
По этой причине экологи ужесточают требования к добыче, замедляя тем самым развитие отрасли во многих других странах, что создаёт дефицит. Но главный драйвер дефицита — взрывной рост спроса. Ещё 15 лет назад литий миру был нужен в совершенно небольших количествах, сейчас его уже не хватает, а к 2030 году миру потребуется в 5–10 раз больше лития, чем сейчас (если, конечно, ничего не изменится), из-за
- Перехода на электромобили (на один аккумулятор Tesla уходит ~10 кг лития).
- Развития систем хранения энергии для солнечных и ветровых электростанций.
При этом новые месторождения разрабатываются медленно: от открытия до запуска добычи проходит от 7 до 15 лет, то есть если мир вдруг резко не повернёт назад, в сторону ископаемой энергии и автомобилей с ДВС, а учёные не создадут какой-то другой тип аккумуляторов, способных по характеристикам конкурировать с литиевыми, мир столкнётся с повышением цен на литий и его жёсткий дефицит. Это одновременно может как затормозить промышленность, так и подстегнуть страны, которые ещё не начали разработку к её скорейшему началу.
Есть ли выход?
- Переработка: сегодня перерабатывается менее 5% литиевых батарей, но технологии улучшаются и, возможно, когда-нибудь из отработанных батарей будут делать новые и так по кругу.
- Альтернативы: натрий-ионные аккумуляторы или твердотельные батареи могут снизить зависимость от лития. Однако по характеристикам они пока не могут конкурировать с литиевыми, хотя в некоторых областях могут их заменить.
- Инновации в добыче: например, извлечение лития из геотермальных вод или с помощью сорбентов.
В итоге получается, что литий не столько редок, сколько сложен в добыче и распределён неравномерно и не концентрированно. Его «дефицит» — это результат сочетания геологических, технологических и политических факторов. Чтобы избежать кризиса, миру нужны инвестиции в переработку, поиск альтернатив и устойчивые методы добычи. Как сказал основатель Tesla Илон Маск: «Литий — это всего лишь соль. Проблема не в нём, а в масштабах, которые требуются для зелёной революции».
Таким образом, будущее лития зависит не только от геологии, но и от способности человечества балансировать между технологическим прогрессом и экологической ответственностью.
Это не всё интересное про литий, но тему его дефицита, я, кажется, раскрыл, а остальное в другой статье. Чтобы не пропустить, подписывайтесь на мой Телеграм, потому что Дзен обычно показывает новые статьи всего десятой части подписчиков. А ниже я подобрал для вас ещё несколько интересных статей: