των Μιχάλη Ρένεση και Σπύρου Σαμιακού, https://energypress.gr/. Οι φωτογραφίες έχουν προστεθεί από τον Π. Τζεφέρη.
Το λίθιο παραδοσιακά χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή γυαλιού και κεραμικών, για τον εμπλουτισμό διαφόρων μειγμάτων μετάλλων, για την κατασκευή φακών στα οπτικά, για την παραγωγή γράσων και άλλων λιπαντικών , στις βιομηχανίες διατροφής και την φαρμακοβιομηχανία. Ήταν ένα μέταλλο με μικρή ζήτηση, σε χαμηλές τιμές.
Σήμερα το λίθιο συγκαταλέγεται στις σπάνιες γαίες στρατηγικού χαρακτήρα. Χρησιμοποιείται ευρύτατα στις μπαταρίες των κινητών, των λάπτοπ, των drones, των ηλεκτρικών αυτοκινήτων… Η εκτεταμένη χρήση των ΑΠΕ είναι αδύνατη χωρίς την κατασκευή γιγαντιαίων σταθμών αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας.
Από το 2010 μέχρι το 2020 η χρήση του λιθίου αυξήθηκε παγκόσμια κατά 4 φορές (από 23,5 σε 93 χιλιάδες τόνους). Η άνοδος αυτή προήλθε κυρίως από την αύξηση της παραγωγής μπαταριών λιθίου, κατά 12,7 φορές. Σήμερα τεράστιες μπαταρίες χρησιμοποιούνται και στις δημόσιες συγκοινωνίες των μεγάλων πόλεων και αντικαθιστούν τα καλώδια που δίνουν κίνηση στα τραμ και τα τρόλεϊ. Ο εξηλεκτρισμός των μέσων μεταφοράς θα διευρυνθεί τα επόμενα χρόνια.
Από το 2020 άρχισε να εμφανίζεται έλλειψη λιθίου διεθνώς. Η χρηματιστηριακή τιμή το Νοέμβριο 2020 ήταν 5.900, ενώ στα μέσα Απριλίου ανήλθε στις 13.850 δολάρια/τόνο. Το 2022 η τιμή έφθασε στις 84.000 δολάρια/τόνο. Η ραγδαία αύξηση της τιμής προέκυψε κυρίως από την ευρεία χρήση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Οι εξελίξεις αυτές οδήγησαν στην αύξηση των επενδύσεων για αναζήτηση νέων κοιτασμάτων λιθίου διεθνώς. Η εξόρυξη λιθίου το 2021 ήταν περίπου 100 χιλιάδες τόνοι. Οι κυριότερε χώρες-παραγωγοί ήταν η Αυστραλία με 55, η Χιλή με 26 , η Κίνα με 14 και η Αργεντινή με 6,2 χιλιάδες τόνους. Οι χώρες, όμως, με τα πλουσιότερα εξακριβωμένα κοιτάσματα είναι η Βολιβία με 21, η Αργεντινή με 19,3 και οι ΗΠΑ με 12 εκατομμύρια τόνους. Στις 10 πρώτες χώρες με τα πλουσιότερα κοιτάσματα περιλαμβάνονται η Χιλή, η η Αυστραλία, η Κίνα, το Κονγκό, ο Καναδάς, η Γερμανία και το Μεξικό. Το 2022 προστέθηκε η Ρωσία, η οποία μέχρι τότε δεν έκανε εξόρυξη λιθίου, επειδή το εισήγαγε από το εξωτερικό, σε χαμηλές τιμές. Στη ρωσική επικράτεια ήδη λειτουργούν 17 μεταλλεία λιθίου και υπολογίζεται ότι έχουν εξακριβωθεί 3,5 εκατομμύρια τόνοι. Το 2023, σύμφωνα με στοιχεία του υπουργείου βιομηχανίας, ορυχείων και εμπορίου, εντοπίστηκαν σο έδαφος του Ιράν 8,5 εκατομμύρια τόνοι λιθίου. Στα μέσα Φεβρουαρίου 2023 η Ινδία ανακοίνωσε, ότι στις επαρχίες Τζάμμα και Κάσμίρ ανακαλύφθηκαν κοιτάσματα ύψους 5,9 εκατομμυρίων τόνων.
Τους τελευταίους μήνες καταγράφεται πτωτική πορεία στις τιμές του λιθίου.
Γεωπολιτικά θέματα και εξόρυξη λιθίου
Ενάμιση χρόνο πριν τη ρωσική εισβολή στην Ουκρανία το Κίεβο υπέγραψε στρατηγική συμφωνία για εξόρυξη πρώτων υλών με την Ευρωπαϊκή Ένωση, όπου μεταξύ άλλων προβλεπόταν η εξόρυξη από τέσσερα μεγάλα κοιτάσματα λιθίου. Την επεξεργασία των ουκρανικών κοιτασμάτων ανέλαβε η εταιρεία European Lithium με αυστραλιανά κεφάλαια. Πλέον υπάρχουν πολλά ερωτηματικά για την εξόρυξη αυτών των κοιτασμάτων. Το ένα είναι στην περιοχή Κρουτάγια Μπάλκα και ελέγχεται από το ρωσικό στρατό. Το δεύτερο, σύμφωνα με το Κίεβο, είναι λίγα χιλιόμετρα από τη γραμμή του μετώπου στο Δυτικό Ντονιέτσκ και ευρίσκεται υπό τον έλεγχο του ουκρανικού στρατού. Τα άλλα δύο κοιτάσματα απαιτούν μεγάλες επενδύσεις και κανείς δεν ενδιαφέρεται, όσο συνεχίζονται οι πολεμικές συγκρούσεις.
Η αξία των μπαταριών καλύπτει μεγάλο μέρος της αξίας των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και γίνεται προσπάθεια να μειωθούν οι τιμές για να γίνει ανταγωνιστική η ηλεκτροκίνηση. Τα υβριδικά αυτοκίνητα που ήδη λειτουργούν με κινητήρες εσωτερικής καύσης διαθέτουν και ηλεκτροκινητήρες. Ήδη αναφέρεται, ότι θα κατασκευαστούν ηλεκτρικά αεροσκάφη και πλοία που θα χρησιμοποιούν μεγάλες μπαταρίες.
Η Ευρωπαϊκή Ένωση, με βάση το πρόγραμμα ενεργειακής μετάβασης, προβλέπει ότι τα ιδιωτικής χρήσης αυτοκίνητα θα σταματήσουν να καταναλώνουν ορυκτά καύσιμα μέχρι το 2035 και τα φορτηγά μέχρι το 2050, οπότε θα αυξηθούν οι ανάγκες για λίθιο, που πλέον ονομάζεται «λευκός χρυσός».
Η αναγκαιότητα του λιθίου μπορεί να οδηγήσει σε γεωπολιτικές ανακατατάξεις, ίσως σε νέο διεθνή καταμερισμό εργασίας και νέες σφαίρες επιρροής. Σε διάφορες χώρες της Λατινικής Αμερικής πλέον προσανατολίζονται στην εθνικοποίηση του λιθίου.
Ο πρόεδρος του Μεξικού Αντρές Μανουέλ Λόπες Ομπραντόρ υπέγραψε διάταγμα στις 23 Απριλίου 2023 για την εθνικοποίηση των κοιτασμάτων λιθίου που ευρίσκονται στην πολιτεία Σονόρα και σύμφωνα με γεωλογικές έρευνες είναι περίπου 243 εκατομμύρια τόνοι. Επίσης ον πρόεδρος της Χιλής Γκαμπριέλ Μπόριτς ανακοίνωσε, ότι η κυβέρνησή του θα δημιουργήσει κρατική επιχείρηση που θα έχει αποκλειστικότητα στην εξόρυξη και την επεξεργασία του λιθίου. ΟΙ χώρες που διαθέτουν πλούσια κοιτάσματα είναι σε διαβούλευση για τη δημιουργία διεθνούς καρτέλ, κάτι σαν «ΟΠΕΚ του λιθίου».
Τρόποι εξόρυξης ή ανάκτησης του λιθίου
Το λίθιο είναι αλκαλικό μέταλλο, εύκολα δημιουργεί αντίδραση με το νερό και γι’ αυτό δεν υπάρχει στη φύση σε καθαρή μορφή. Υπάρχουν κυρίως δύο τρόποι εξόρυξής του: α) διαχωρισμός ως ορυκτού σε ορυχεία και β) υδρομεταλλουργική μέθοδος, όταν το λίθιο αποσπάται ως μέταλλο από υπόγεια μείγματα. Ο δεύτερος τρόπος αποτελεί νέα τεχνολογία, με χαμηλό κόστος. Τα υπόγεια μείγματα ευρίσκονται κατά κύριο λόγο σε χώρες της Λατινικής Αμερικής.
Τελευταία γίνονται έρευνες για την άντληση λιθίου από μείγματα πετρελαίου. Υπάρχουν όμως αρκετές ενστάσεις κυρίως, κατά πόσο η διαδικασία αυτή είναι ενεργειακά βιώσιμη, δεν δημιουργεί νέα προβλήματα στο περιβάλλον και δεν οδηγεί σε νέες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Το διαχωρισμό του λιθίου από την άλμη ενεργών και εξαντλημένων πετρελαιοπηγών έχουν αναλάβει κυρίως πετρελαϊκές εταιρείες και οι τρόπου διαφέρουν από εταιρεία σε εταιρεία. Η απόσπασή του λιθίου από τις άλμες απαιτεί μεγάλες ποσότητες νερού και οδηγεί στην απόθεση στο περιβάλλον βλαβερών χημικών στοιχείων. Τα σημεία που υπάρχουν αποδεδειγμένα πλούσια κοιτάσματα, όπως για παράδειγμα η έρημος Ατακάμα της Χιλής, έχουν μεγάλες ελλείψεις υδάτινων πόρων. Οι έρευνες για ανεύρεση λιθίου επεκτείνονται στα γεωθερμικά αλμυρά πεδία και το θαλασσινό νερό. Επίσης γίνεται ανακύκλωση των παλιών μπαταριών για να αποσπαστούν πολύτιμα μέταλλα, όπως το λίθιο, το κοβάλτιο και το νικέλιο.
Η προμήθεια επαρκούς ποσότητας λιθίου για την κάλυψη της διαρκώς αυξανόμενης ζήτησης με ταυτόχρονη διασφάλιση της προστασίας του περιβάλλοντος αποτελούν προς το παρόν μεγάλο ζητούμενο.
Το μεγαλύτερο όμως πρόβλημα, δεν είναι για το λίθιο, η σπανιότητα των κοιτασμάτων ή η αφθονία τους, αλλά η τεράστια ποσότητα ενέργειας, εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO2) , καθώς και νερού που απαιτούνται για την παραγωγή του.
Ποιό είναι τα προβλήματα που καλείται να λύσει η ηλεκτροπαραγωγή από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), τμήμα της οποίας θα κατευθυνθεί στην ηλεκτροκίνηση; Οι εκπομπές CO2 και φαινόμενο θερμοκηπίου, που δημιουργούν καταστρεπτικά αποτελέσματα για το κλίμα και τον πλανήτη Αυτό όμως που παρατηρείται, χρόνο με τον χρόνο, είναι η κατακόρυφη αύξηση του ποσοστού και των εκπομπών CO2 και τα ακραία καιρικά φαινόμενα με μαζικές εξαφανίσεις ειδών που προκαλούνται από την ασυγκράτητη υπερθέρμανση του πλανήτη.
Το CO2 πάντοτε παραγόταν σε τεράστιες ποσότητες τόσο από ανθρωπογενείς δράσεις, όσο και από φυσικές διεργασίες. Στη διάρκεια του 2ου παγκοσμίου πολέμου η σπατάλη χάλυβα και χαλκού ήταν πέρα από κάθε όριο.Για κάθε τόνο χάλυβα ή χαλκού, μέχρι το τελικό προϊόν και τη μεταφορά του, παράγονται τουλάχιστον 1,6-1,8 τόνοι διοξειδίου του άνθρακα CO2 περίπου, ή σε όγκο πάνω από 520 m3. Εντούτοις δεν είχαν παρατηρηθεί φαινόμενα κλιματικής αλλαγής μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1960, γιατί υπήρχαν ακόμη οι δύο βασικοί μηχανισμοί της φύσης που το απορροφούσαν:
1. Η φωτοσύνθεση, στο υγρό στοιχείο και στη ξηρά
2. Η διάλυση του CO2 στο νερό της βροχής και η κάθοδός του στα νερά και στο έδαφος.
Το μεγαλύτερο μέρος της φωτοσύνθεσης στον πλανήτη γίνεται στο υγρό στοιχείο.Οι ωκεανοί «φιλοξενούν» απίστευτες ποσότητες διαλυμένου CΟ2 .
Μετά τις αρχές του 1960 υπήρξαν δραματικές ανατροπές:
1.Έγιναν μαζικές αποξηράνσεις λιμνών, καταστροφές μικρών ποταμών, τεράστια ρύπανση στις παράλιες ζώνες λόγω του τουρισμού, από οικιστικές εξαπλώσεις και βιομηχανικά απόβλητα.
2. Στα χερσαία οικοσυστήματα παρατηρήθηκε δραματική αύξηση των πυρκαγιών που εκλύουν και τεράστια ποσά CO2 και που ταυτόχρονα μειώνουν τη χερσαία φωτοσύνθεση. Εμφανίστηκε επίσης σαρωτική εισβολή εταιριών ξυλείας που στη κυριολεκτικά ξυρίζουν παρθένα δάση, αφήνοντας πίσω ποταμούς λάσπης μετά από κάθε βροχή (Ινδονησία, Βιρμανία, Αμαζόνιο κλπ)
3. Υπήρξε σταδιακά μία μετατόπιση της βιομηχανικής παραγωγής – ειδικά μετά το 1980 – στη Ν.Α. Ασία (Κίνα, Κορέα, Ταϊβάν κλπ) με αποτέλεσμα την κατακόρυφη αύξηση των μεταφορών από τις χώρες αυτές προς τα μεγάλα κέντρα κατανάλωσης Ευρώπης και Αμερικής. Στις μεταφορές προστίθεται η συσσώρευση πληθυσμού στα αστικά κέντρα με εξάπλωση της χρήσης ιδιωτικών μέσων μεταφοράς (Ι.Χ. & δίκυκλα) που εκτοξεύουν τη ζήτηση βενζίνης και πετρελαίου.
Δηλαδή, από τη μία μειώνουμε την ικανότητα της φύσης να μειώνει το CO2 και από την άλλη αυξάνουμε με επιταχυνόμενους ρυθμούς τα ποσά του στην ατμόσφαιρα. Σήμερα σε παγκόσμιο επίπεδο, κάτω του 33% των καυσίμων παντός τύπου (γαιάνθρακες, υδρογονάνθρακες) έχει σχέση με ηλεκτροπαραγωγή. Ποσοστό πάνω από 30% πηγαίνει για μεταφορές παντός τύπου (χερσαίες, πλοία, αεροπλάνα).
4. Παράλληλα παρατηρείται μείωση των βροχοπτώσεων παγκόσμια.
Τα παραπάνω τέσσερα στοιχεία δρουν αθροιστικά και οδηγούν στην επιδείνωση της κλιματικής κρίσης.
Το λίθιο ως «φάρμακο» ή «δηλητήριο»
Το λίθιο τελικά είναι «φάρμακο» ή «δηλητήριο»; Η απάντηση είναι ότι και σε κάθε φάρμακο. Η σωστή δοσολογία και σωστή χρήση σώζει τον ασθενή και η υπερβολική χρήση τον σκοτώνει. Ένα ηλεκτροκίνητο αυτοκίνητο της Τesla, πριν βγει στη κυκλοφορία, έχει εκπέμψει τόσο διοξειδίου του άνθρακα (για την παραγωγή βασικά μπαταριών λιθίου) , όσο και οι εκπομπές ενός συμβατικού, μεγάλου κυβισμού, με 72.000 Km, δηλαδή όσο η κυκλοφορία του συμβατικού σε 6 χρόνια που διανύει 12.000 Km/έτος. Αν λάβει κανείς υπ` όψη και το μεγαλύτερο βάρος (του ηλεκτρικού) με την ενίσχυση του αμαξώματος (για να αντέχει το βάρος των μπαταριών) καθώς και τη χρήση σπάνιων κι ενεργοβόρων υλικών (μόνιμοι μαγνήτες στους ηλεκτροκινητήρες, οθόνες αφής κλπ, μεγαλύτερα ελαστικά) τότε ισοδυναμεί με 100.000Km και σε 8 χρόνια λειτουργίας ενός συμβατικού οχήματος. Όμως στα 10 χρόνια χρειάζονται αλλαγή οι μπαταρίες λιθίου, που είναι πανάκριβες και είναι άνω του 50% του κόστους αγοράς του αυτοκινήτου.
Η Γαλλία ήλθε για ψήφιση νόμος που τιμωρεί με βαριά πρόστιμα εταιρίες που διαφημίζονται σαν «πράσινες», ενώ αποκρύπτουν ότι στην παραγωγική διαδικασία έχουν βαρύ ανθρακικό αποτύπωμα.
Από τα παραπάνω προκύπτει ότι θα πρέπει το λίθιο να χρησιμοποιείται με φειδώ.
Να εξακολουθήσει δηλαδή η χρήση του σε φορητές συσκευές (υπολογιστές, κινητά, μικροσυσκευές, απομακρυσμένες και σε βουνά κεραίες λήψης-εκπομπής σημάτων, δορυφόρους κλπ) και να γίνει προσπάθεια αντικατάστασής του με άλλες μπαταρίες για την ηλεκτροκίνηση σε αυτοκίνητα.
Μέχρι να βγουν στην αγορά οι νέες μπαταρίες (π.χ. ιόντων Νατρίου) θα πρέπει να επιμηκυνθεί για 50 ακόμη χρόνια η μερική χρήση των κινητήρων εσωτερικής καύσης, δηλαδή υβριδικών με εμβέλεια αποκλειστικής ηλεκτροκίνησης 60-70Km. Χρησιμοποιούν το 1/5 των μπαταριών λιθίου καλύπτοντας το 80% των αναγκών με ηλεκτροκίνηση στις αστικές μετακινήσεις και το 20% για τις εκτός πόλης με χρήση θερμικού κινητήρα, αλλά σε λειτουργία βέλτιστης θερμοδυναμικής απόδοσης και οικονομίας καυσίμου.