A digitalizációhoz, technicizálódáshoz elengedhetetlen szükség van a lítiumra. Leonid Savin ezért megvizsgálta az alkálifémnek a geopolitikai vetületét, hiszen a lítiumtermelő országok nagyban alakíthatják az elkövetkezendő évtizedeket.
Exkluzív anyagok, mémek, rövid hírek, amiket nem feltétlenül rakunk ki a weboldalunkra…
A kritikus szükségű ásványok között néhány különleges helyet foglal el. Például nehéz elképzelni egy nagyváros normális működését só nélkül. A középkorban sok országban úgynevezett sólázadások voltak a sóhiány vagy az adóemelések miatt. Hasonló a helyzet a kőolajtermékekkel is, amelyektől minden állam szállítási rendszere erősen függ. Egyes ritkaföldfémek vagy más fémek nem szerepelnek annyira a kritikus szükségű erőforrások listáján, de szükségesek egy ország infrastrukturális rendszerének megteremtéséhez és zavartalan működéséhez.
Például lítium-ion akkumulátorokat használunk mindennapi életünkben. A közönséges elemektől, a mobiltelefonokon, laptopokon és háztartási gépeken át az elektromos járművekig, drónokig és speciális berendezésekig, például tengeralattjárókig – és ezeknek az eszközöknek mindegyike lítiumot igényel. A lítiumnak és származékainak más ipari felhasználása is van. A lítium-karbonátot (Li2CO3) üveg- és kerámiagyártásban, valamint gyógyszeriparban használják. A lítium-kloridot (LiCl) a légkondicionáló iparban használják, míg a lítium-hidroxid (LiOH) manapság a lítium-ion akkumulátorok kedvelt katódanyaga az elektromos járművekben.
A lítium értékes töltőanyagként, mert súlyával arányosan több energiát tárol, mint más akkumulátoranyagok.
Mérgező fémről van szó, amelyet nehéz bányászni (100 tonna ércet kell feldolgozni egy tonna lítium kitermeléséhez) és ártalmatlanítani, de ennek ellenére a készleteire szerte a világon vadásznak.
Globálisan a lítium stratégiai, de nem szűkös erőforrásnak számít. A természetben sokféle formában fordul elő, többnyire alacsony koncentrációban. Ma gazdaságilag megvalósítható a lítium kinyerése két forrásból – sóoldatból (kontinentális és geotermikus) vagy „kemény kőzetből” (pegmatit, hektorit és jadarit) lehetséges. A sóoldat a világ készleteinek körülbelül 50%-át teszi ki.
A gyártók évente több mint 160 000 tonnát használnak fel ebből az anyagból. A globális lítiumfelhasználás 2025-re várhatóan legalább 200 000 tonna lesz, és a következő évtizedben várhatóan csaknem 10-szeresére nő.
Van azonban egy földrajzi árnyalata a kérdésnek, ugyanis lelőhelyei csak néhány országra korlátozódnak, így kitermelésének kérdései automatikusan geopolitikai jelentőséggel bírnak.
Az US Geological Survey (USGS) adatai szerint tavaly a világ legnagyobb lítiumkészletét Bolíviában tételezték, ahol 21 millió tonnára becsülték, Argentínában (19 millió tonna), Chilében (9,8 millió tonna), Egyesült Államok (9,1 millió tonna), Ausztrália (7,3 millió tonna) és Kína (5,1 millió tonna). A Szolgálat 1 millió tonnára becsüli Oroszország lítiumkészletét.
Bolívia, Argentína és Chile képviselik az úgynevezett lítium-háromszöget. Egyre nagyobb stratégiai jelentőségűnek tekintik, mivel az országok technológiai előnyre törekednek a lítiumipar ellenőrzésével. Ez a háromszög párologtatási módszert* alkalmaz, így a lítium költsége alacsonyabb, mint a bányászat esetében. Becslések szerint 2021-ben a bolíviai, chilei és Argentína sós mocsarakban található lítium-háromszög a globális erőforrások 56%-át, a globális készletek 52%-át és a globális termelés egyharmadát tette ki.
Chilében a lítium stratégiai erőforrásnak számít. A 2886. számú rendelet (Ministerio de Minería, 1979) az állam számára fenntartottnak nyilvánította, és kizárta minden bányászati koncessziós rendszerből, kivéve azokat a jogalanyokat, amelyek 1979 előtt bányászati koncesszióval (pertenecias mineras) rendelkeztek. Ennek eredményeként két magáncég több mint 25 éve bányássza a lítiumot – az amerikai Albemarle és a Chemical & Mining Co. of Chile Inc., mindkettő a Chilei Termelésfejlesztési Vállalat (CORFO) koncessziós területein működik az Atacama Salt Plain területén.
Argentínában némileg más a helyzet. Amerikai cégek több mint 20 éve bányásznak ott lítiumot, most pedig kanadai, ausztrál, kínai és japán cégek is csatlakoztak hozzájuk. Az elmúlt évtizedben Argentína volt a legdinamikusabb ország a lítiumtermelés bővítése szempontjából, mintegy 38 projekttel az előzetes megvalósítás különböző szakaszaiban. Ennek ellenére a nemzeti kormány nem tekinti stratégiai erőforrásnak a lítiumot (kivéve Jujuy tartományt, amely stratégiainak nyilvánította). Mint minden más bányászati tevékenység esetében, a szabályozási keret az Országos Alkotmányon, a Bányászati Szabályzaton és a Bányászati Törvényen alapul. A bányászati erőforrások kezelését a tartományok delegálják.
Jelenleg két fő termelési telephely van Argentínában:
• az Orocobre Limited tulajdonában lévő Sales de Jujuy SA által üzemeltetett, a Toyota Tsusho Corporation-nel (TTC) és a Jujuy Energía y Minería Sociedad del Estado-val (JEMSE – JEMSE) közös vállalkozásban működő köz- és magánszféra partnersége Salar de Olarozban (Jujuy tartomány). a Jujuy tartományi kormány tulajdona);
• a Livent (korábban FMC Corporation) tulajdonában lévő magáncég (Minera del Altiplano SA), amely Salar del Hombre Muerto-ban (Catamarca tartomány) működik.
Bolívia különleges eset; bár itt található a világ legnagyobb lítium lelőhelye, nem lépett be érdemben a globális lítiumpiacra. Az irányítási struktúra határozza meg a lítium stratégiai státuszát és a központosított állami irányítást az állami tulajdonú Yacimientos del Litio Boliviano (YLB) bányászati vállalaton keresztül. A kormányzati stratégia több mint egy évtizede, mintegy 1 milliárd USD állami beruházással a LIB értéklánc infrastruktúrájának kiépítésére összpontosít, de a lítium-karbonát termelés terén rendkívül szerény eredményeket ért el. Csak a katód- és akkumulátorgyártás iparosítási szakaszában teremtenek teret a köz- és a magánszféra közötti partnerségek számára, és a kormány a nettó nyereség legalább 55%-át megtartja. 2018 decemberében az YLB hivatalosan bejegyzett egy vegyesvállalatot (YLB-ACISA) a német ACI Systems GmbH-val egy lítium-hidroxid ipari komplexum létrehozására, de az Evo Morales kormány felmondta a szerződést, mivel Potosíban tiltakoztak a megállapodás feltételei ellen. Az év elején a Morales-kormány a kínai Xinjiang TBEA Group-Baocheng konzorciummal közös vállalati megállapodást írt alá a Coipas és Pastos Grandes F”csarak erőforrásainak feltárására és kitermelésére.
Nemrég a bolíviai állami tulajdonú YLB és a kínai CATL BRUNP & CMOC (CBC) megállapodást írt alá, amelynek értelmében a bolíviai fél felügyeli a lágyfémek teljes iparosítási folyamatát, a bányászattól a kereskedelmi forgalomba hozatalig. A kínai partnerek több mint 1 milliárd dollárt fektetnek be az ipari komplexumok üzembe helyezésének és építésének költségeibe.
A megállapodás két ipari komplexum létrehozását tartalmazza közvetlen lítiumkivonási technológiával Potosíban és Oruroban.
Bruno Lima brazil professzor úgy véli, hogy „ha más országok lemásolják Bolívia iparosodó lítiumtermelési modelljét, és nyereséges partnerségeket kötnek a technológiatranszfer érdekében, sikerrel járnak”. Véleménye szerint „[Bolívia] nem korlátozza magát a nemzetközi piacra történő értékesítésre, hanem egy teljes ciklust fog létrehozni. A lítium egy részét a nemzetközi piacra, például Kínára értékesítik, de a másik része feldolgozásra, transzferre és technológiai fejlesztésre kerül.” Hozzáteszi azonban, hogy „ha ezeket a műveleteket a dollárszabványon kívül hajtanák végre, az lenne valójában az ideális. Valójában minőségi ugrásról beszélünk a latin-amerikai jelenlét érdekében a piacon és a nemzetközi rendszerben”.
Meg kell jegyezni, hogy Bolívia szándékosan távol tartja az amerikai vállalatokat Bolíviától, megértve szándékaikat és céljaikat. 2022-ben az amerikai EnergyX vállalatot kizárták onnan. A már említett német ACI is problémákba ütközött.
Mivel az ACI esetében a kulcsfontosságú döntés a helyi közösségek juttatáshoz és kártalanításhoz való jogának, valamint a környezeti károk kockázatának elismerése volt a területükön, ezek az egymással összefüggő tendenciák csak erősödni fognak.
A környezetvédelmi szempontok azonban ilyen vagy olyan módon közvetlenül kapcsolódnak a lítiumkitermeléshez, függetlenül attól, hogy kik érintettek. Noha a lítiumkivonási módszerek széles skálája áll rendelkezésre, a főbbek, beleértve a kemény kőzet bányászatát és a lítium tengervízből történő kinyerését, nagy mennyiségű energiát igényelnek. Ezek a folyamatok megzavarják a természetes talajvízszintet, a helyi biodiverzitást és a közeli közösségek ökoszisztémáit. Például a nikkelbányászat és -finomítás már dokumentáltan károsította az édesvízi és tengeri ökoszisztémákat Ausztráliában, a Fülöp-szigeteken, Indonéziában, Pápua Új-Guineában és Új-Kaledóniában.
Az ebből a munkából származó szennyezés nem csak az óceánokat és az ökoszisztémákat érinti, hanem környezeti veszélyeket is jelent az akkumulátorok teljes életciklusa során, a gyártáshoz szükséges nyersanyagok kinyerésétől a régi akkumulátorok hulladéklerakókba való ártalmatlanításáig, ami egészségügyi kockázatokat jelent a munkavállalók számára és hatással van a közeli közösségekre a nehézfémek, többek között a lítium toxicitása miatt. Ezért a környezetvédelmi követelmények szigorodnak, és az új kitermelési és újrahasznosítási technológiákat ösztönzik majd.
Úgy tűnik, hogy a tengervíz megoldhatja a lítium piacok ellátásának problémáit, mivel a világ óceánjai 180 milliárd tonna lítiumot tartalmaznak. De százalékos lítiumtartalma körülbelül 0,2 ppm.** A meglévő párologtatási technológiák időigényesek és speciális területeket igényelnek, ezért gazdaságilag nem megvalósíthatók.
Új megközelítés a speciális elektródák létrehozása, amelyek szelektívebben hatnak. Ilyen kísérleteket végeznek a Stanford Egyetemen, ahol az elektródát vékony réteg titán-dioxiddal vonják be gátként. Mivel a lítium-ionok kisebbek, mint a nátriumionok, könnyebben átpréselődnek a többrétegű elektródán. Ezenkívül az elektromos feszültség szabályozásának módját megváltoztatták a hatékonyság javítása érdekében, bár ez a módszer még mindig meglehetősen drága.
Az akkumulátorgyártás földrajzi elhelyezkedése kissé eltérő. 2021-ben Ausztrália, Chile és Kína adta a globális lítium-ion akkumulátorgyártás 94%-át. Az elmúlt években azonban Chile elvesztette vezető szerepét a globális lítiumpiacon, mivel Ausztrália gyorsan kiterjesztette keménykőzetbányászati tevékenységét.
Megjegyzendő, hogy a lítium teljes mértékben újrahasznosítható, tehát nem olyan fogyóeszköz, mint az olaj. Ennek megfelelően, még ha a lítium akkumulátorok elkezdik is jelentősen kiszorítani a belső égésű motorokat, nem feltétlenül látjuk, hogy a „lítiumpolitika” felváltja a mai „olajpolitikát”. Mindazonáltal, ha az elektromos járművek iránti kereslet drámaian megnő a következő években (az előrejelzések szerint 2027-re eléri a 985 milliárd dollárt), a nagy lítiumtartalékokkal rendelkező országok sokkal nagyobb hatalmat fognak felmutatni, mint a mai gazdasági és geopolitikai hierarchiában.
Emiatt az Egyesült Államok attól tart, hogy „mivel a lítium ellátási láncai kritikus fontosságúak lesznek a technológia és a tiszta energia jövője szempontjából, a lítium fontos szerepet fog játszani a következő években az Egyesült Államok és riválisai, elsősorban Kína közötti versenyben. Kína jelenleg világelső az elektromos járművek gyártásában. Ez nagyrészt annak köszönhető, hogy megszerezte az elektromos autók akkumulátoraihoz szükséges vegyi lítiumtartalékok 55%-át, főként az ausztráliai jelentős bányászati műveletekbe való korai beruházásai révén.”
Az EU-t aggasztja a lítiumellátástól való függése is. Az értéklánc upstream szegmensében Chile biztosítja az EU lítiumellátásának több mint 70%-át. Mivel az akkumulátorok előállításához más ásványi anyagok is szükségesek, a függőség kiterjed a nagy képben más országokra is.
A Kongói Demokratikus Köztársaság szállítja az EU-ban feldolgozott kobalt több mint 60%-át. Kína a maga részéről az Unió teljes természetes grafitigényének mintegy felét fedezi. Ráadásul az EU nemzetközi függősége az alacsony szén-dioxid-kibocsátású ágazatban abból is adódik, hogy saját akkumulátorcella-gyártási kapacitása még mindig viszonylag gyenge. 2020-ban az EU akkumulátorgyártása a globális akkumulátorgyártás mindössze 9%-át tette ki.
Teljesen természetes, hogy az EU igyekszik előnyben részesíteni a magas kockázatú befektetéseket olyan akkumulátor-konstrukciókba, amelyek kevésbé függenek a szűkös természeti erőforrásoktól, például a kobalttól, a nikkeltől vagy a lítiumtól.
A geopolitikai feszültségekre és az esetleges lítiumellátási zavarokra nemcsak Nyugaton hívják fel a figyelmet.
2023 májusában az Asia Times megjegyezte, hogy a három legnagyobb termelő ország a lítiumelemekben használt legfontosabb ásványi anyagok több mint 80%-át dolgozza fel. Kína uralja szinte az összes ásványi anyag feldolgozását, és a teljes piaci részesedés több mint 50%-át birtokolja, a nikkel és a réz kivételével, amelyek 35%-át, illetve 40%-át Kína birtokolja.
A technológiaintenzív iparágak a különböző adottságokkal rendelkező országok közötti kölcsönös függőségekre támaszkodnak. Ez jól működik a geopolitikai stabilitás és együttműködés időszakaiban, de a lítiumelemek ellátási láncában a feldolgozás magas koncentrációja azt jelenti, hogy ki van téve a háború, a globális világjárványok, a természeti katasztrófák vagy a geopolitikai feszültségek miatti zavaroknak.
Ausztráliában találhatók a világ legnagyobb akkumulátoros lítium lelőhelyei, és az exportbevételek az egekbe szöktek, valamint a lítium Ausztrália hatodik legértékesebb exportterméke lett. Ausztráliának mérlegelnie kell, hogyan lehet profitálni a fellendülésből, és milyen szerepet játszhat a lítiumversenyben.
Ausztrália és Kína kiegészítik egymást ebben az ellátási láncban. Ausztrália szállítja a lítium vegyszerek 46%-át, és nagy része kínai feldolgozó létesítményeknek, majd a kínai akkumulátor- és elektromos járműgyártókhoz kerül.
Kína a világ lítiumtermékeinek 60%-át és az összes lítium-ion akkumulátor 75%-át állítja elő, elsősorban a gyorsan növekvő elektromos járművek piacát látja el, amely a világ teljes piacának 60%-át teszi ki.
Ausztráliának az értékláncban való feljebb lépéshez befektetéseket és technológiát kell igényelnie, továbbá jelentős környezetvédelmi költségeket kell viselnie. Méretbeli előnyök nélkül az ausztrál gyártású termékek nem érik el a globális versenyképességet. Ausztráliának olyan hosszú távú iparpolitikát kell mérlegelnie, amely lehetővé teszi az ország számára, hogy szerepet játsszon az éghajlatváltozás elleni küzdelemben, ahelyett, hogy a nagyhatalmi verseny közé kerülne.
Ausztrália viszont belegabalyodik a nagyhatalmi versenybe Kína és az Egyesült Államok között a lítium szabályozásáért .”
Az USA pedig még mindig le van maradva Kínától a lítiumbányászat és az akkumulátorgyártás terén. Becslések szerint a világ lítiumkészletének 3,6%-a koncentrálódik ott, egyetlen lítiumbányával Nevadában (bár másokat is terveznek), és a világ lítiumkészletének csak 2,1%-át dolgozzák fel.
De az 1990-es években az Egyesült Államok volt a vezető a lítiumgyártásban. Az ipart aláásta az olcsóbb tengerentúli termelés, a szigorú környezetvédelmi előírások és az őslakosok felhatalmazása, akik gyakran birtokolnak olyan területeket, ahol lítiumbányák találhatók. A tiszta technológia irányába tett nagy erőlködés megváltoztatta az Egyesült Államok prioritásait – hacsak az Egyesült Államok nem fejleszt hazai lítiumforrásokat, vagy nem szerez további forrásokat külföldön, veszélybe kerül nemzetbiztonsága, mivel Kína kiterjeszti saját hozzáférését az erőforráshoz.
A jelenlegi helyzet felveti a lítiumellátás ellenőrzésének kérdését is, a Nyugat ugyanis mindenféle szankciót próbál bevezetni a független politikát folytató nem kívánt államokkal szemben. És a RAND Corporation szerzője szerint ezt nem is olyan könnyű megtenni. „A kritikus ásványi anyagok beszállítóira és a tiszta járművekre vonatkozó hitelezési követelményeket úgy alakították ki, hogy ösztönözzék a termelés növekedését Kínán kívül, amely uralja az elektromos járművek akkumulátorainak globális ellátási láncait. Az ásványok bizonyos százalékának belföldinek kell lennie, vagy olyan országból kell származnia, amellyel az Egyesült Államoknak szabadkereskedelmi megállapodása van, és egyik sem származhat „külföldi érdekelt féltől”, beleértve Kínát is. Bármelyik ellátási forrás dominanciája a világ többi részét kiszolgáltatottá teszi a zavaroknak.„
Egy másik RAND kiadvány megjegyezte, hogy Kína hatalmas részesedéssel rendelkezik a lítium-ion akkumulátorok gyártásában. Ma az akkumulátor anódjainak és katódjainak 91%-át, illetve 78%-át állítja elő, illetve a világ akkumulátorgyártásának 70%-a ide tehető. Kína azt is bebizonyította, hogy hajlandó korlátozni a kritikus ásványok, például a ritkaföldfémek exportját, hogy kényszerítse kereskedelmi partnereit. Az ilyen exportkorlátozások negatívan érinthetik az Egyesült Államok egész gazdaságát, és különösen az elektromos járművek növekvő piacát. De alááshatják a védelmi ipar azon képességét is, hogy támogassa az amerikai hadsereget.
Hiszen vannak bizonyos mutatók, amelyek alapján meghatározható a technológiai fölény a geopolitikai versenyben. Esetünkben pedig a gigagyárak kulcsfontosságú mutatói annak, hogy ki és hol fogja uralni az elektromos járművek platformtechnológiáját (és azon túl). Az eredetileg a Tesla által megalkotott kifejezés nagy léptékű elektromos akkumulátor-gyártási kapacitást jelent (elektromos járművekhez és energiatároláshoz). A kapacitást gigawattórában (GWh) mérik. E gigagyárak jelentősége az idő múlásával drámaian megnőtt, mivel ez az erőforrás a közvetlen külföldi befektetések fő forrásává vált, és szükségessé vált az akkumulátorokkal kapcsolatos iparágak, a járműgyártók és az ellátási láncok támogatásához. Az Automotive adatbázis (2021) szerint Európában a gigagyárak mindössze 25%-a, míg Ázsiában 71%-a (Kína a kapacitás 69%-a) rendelkezik.
Ugyanakkor Kína más piacokra való terjeszkedése is érzékelhető. Például a kínai Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) nemcsak a globális, 500 GWh-s gigagyári kapacitás 22%-ával rendelkezett 2021-ben, hanem most bővíti tevékenységét Európában, és valószínűleg növelni fogja jelenlétét az Egyesült Államokban és más kulcsfontosságú régiók.
2022-ben 92 gigagyár működik Ázsiában, 23 Európában és 13 Észak-Amerikában. A százalékos arány tehát a következő: 72, 18 és 10. Paradox módon a lítiumtermelés zömét adó Latin-Amerikának egyáltalán nincs gigagyára. Afrikának sem.
Ami Oroszországot illeti, a lítiumboom még csak most kezdődik. A SPIEF-2023 során megállapodást írtak alá a murmanszki régióban található Kolmozersky lítium lelőhely fejlesztéséről. A lelőhely fejlesztése lehetővé teszi Oroszország első lítiumtartalmú nyersanyaggyártásának létrehozását, amely lehetővé teszi a fejlett orosz vállalatok lítiummal való ellátását. Köztük van egy lítium-ion akkumulátorokat gyártó gyár a Kalinyingrádi régióban, amelyet a tervek szerint 2025-ben indítanak el. Maga a lelőhely Oroszország lítiumtartalékának mintegy 19%-át tartalmazza. Érce értékes stratégiai anyagokat is tartalmaz – berilliumot, nióbiumot és tantált.
Csak remélni tudjuk, hogy más országok tapasztalatait is figyelembe veszik, és Oroszországnak legalább egy kicsivel több hazai gigagyára lesz.
* Az egyik módszer a lítium megszerzésére a sóoldatokból történő kinyerés. Ekkor a lítiumban gazdag sós vizet kiszivattyúzzák a föld alól, majd a földfelszín felett kialakított mesterséges medencékbe helyezik, ahol egy párologtatási eljárás során 12-18 hónap után lítium-karbonátot kapnak. ( – a szerk. Hold.hu nyomán)
** Parts per million. Milliomod térfogatrész a kis mennyiségben jelenlevő gázok és egyéb anyagok keverési arányának kifejezésére. 1 ppm = 0,0001% térfogatrész. ( – a szerk.)
Az iparágat külföldről erősen támogatott „ökoharcosok” támadták – Az atomenergia jövője
Mi áll Törökország nyugat számára kedvező döntéseinek hátterében?
(The Postil Magazine nyomán Szent Korona Rádió)