Lithium se stalo bolestivým problémem dnešního světa. Moderní technologie, obzvláště ty, které potřebujeme k přechodu na zelenou energetiku, potřebují ohromné množství lithia. Jenomže na většině lithia, jako ošklivá žába na prameni, sedí režimy, které nejsou právě zárukou spolehlivých dodávek této kriticky významné suroviny.
Aby toho nebylo málo, poptávka po lithiu neustále stoupá. Existují odhady, podle nichž bude nutné otevřít cca 59 nových dolů na lithium, které poskytnou 45 tisíc tun tohoto kovu. Lithium je klíčové především pro nabíjitelné baterie, které pohánějí prakticky všechno, co je na elektřinu, od osobních spotřebičů až po masivní stroje.
Vědci se usilovně snaží vyvíjet nové technologie, které se bez lithia obejdou. To ale zabere nějaký čas. Další možností je hledat nové technologie těžby lithia, třeba ze solanky, anebo nové zdroje lithia, což je sice pracné, ale může to přinést příjemné překvapení. Nedávno se to stalo v Pensylvánii.
Justin Mackey z National Energy Technology Laboratory, NETL Support Contractor a University of Pittsburgh, společně s kolegy nedávno překvapeně zjistili, že masívním zdrojem lithia může být odpadní voda, která v oblasti Pittsburghu v Pensylvánii vytéká v důsledku těžby frakováním. Jde o to, že těžaři zemního plynu, který získávají ze zdejších Marcelluských břidlic (Marcellus Shale) devonského stáří, musejí testovat a hlásit obsahy určitých látek v odpadní vodě, včetně lithia.
Ukázalo se, že tam protéká tolik lithia, že kdyby se povedlo ho získávat 100 procent, pokrylo by to asi 40 procent poptávky v USA. Současné technologie zvládnou za daných okolností vytěžit asi 90 procent lithia z odpadní vody, takže uvedený cíl není zase tak daleko. Lithium pro Spojené státy se v současné době těží především v Chile, pak se vozí do Číny, kde se zpravuje a hotové lithium se zase plaví přes oceán do USA. To je samozřejmě dlouhodobě neudržitelné. USA hodlají být v roce 2030, pokud jde o lithium, zcela soběstačné.
Dalším krokem v Pensylvánie bude důkladná analýza dopadu na životní prostředí a co nejrychlejší vybudování pilotního závodu na těžbu lithia z odpadní vody. Jak říká Mackey, voda v tomto případě vlastně těží lithium za nás, jako vedlejší produktu při frakování zemního plynu.
Video: Exploring the Elements: Lithium
Literatura
Nová technologie nabízí odsolování vody a těžbu lithia zároveň
Autor: Stanislav Mihulka (14.02.2018)
Zásadní geopolitický krok: V Kanadě vyroste první elektrický důl na lithium
Autor: Stanislav Mihulka (20.11.2022)
Lithiová krize může být zažehnána rychlou a levnou extrakcí ze solanky
Autor: Stanislav Mihulka (26.06.2023)
Diskuze:
Něco mi na tom nehraje.
Jarda Ticháček,2024-05-22 20:36:24
Mám pocit, že v USA platí dost přísně podmínky, které regulují různá znečištění.
Takže to lithium bude v těch odpadních vodách přítomno v dost malém množství. A ještě k tomu spíše v nějakých sloučeninách.
Klidně bych pochopil, že lze – pravděpodobně v laboratorních podmínkách – zbavit odpadní vody 90% toho prvku (o průmyslovém vytěžení mám jisté podmínky), ale aby odpadní vody z jednoho území, kde se frakuje poskytly 40% roční spotřeby toho dosti zadaného prvku? Buď jde o takové koncentrace, že je to mimo představivosti i zavilých ekologických aktivistů, nebo o strašnou spoustu spotřebované vody. To druhé je pravděpodobnější. (Viz Colorado river, které má pod horami průtok pár set m³/s a do moře přitéká asi 5m³/s. To když máme v Trutnově na Úpě, už jde příjemně jezdit na loděnici v kajaku.)
Ale: buď máme malé množství s velkou koncentrací, o čemž pochybuji, ale ekonomicky by to bylo přínosem, nebo velké množství s malou koncentrací, a tam je to ekonomická sebevraždá, dokud nepřijdou dotace. (Spolužáci, kteří žijí pár desítek let v USA se na srazu gymplu po třiceti osmi letech divili, proč nadávkám na EU, když oni to mají daleko horší a s náskokem dvaceti let.)
No, a ještě jsem si na poslední chvíli uvědomil, že existuje třetí možnost. Malé množství vysoce kontaminované vody, že které je možno těžit téměř vše z tabulky prvků, která je řízeně vypouštěna do velké řeky.
Re: Něco mi na tom nehraje.
D@1imi1 Hrušk@,2024-05-23 01:23:54
Pro smysluplnost využití není nejdůležitější absolutní množství lithia, dokonce ani absolutní koncentrace v roztoku, ale spíš relativní koncentrace vůči jiným iontům, od kterých se lithium pracně separuje. Jedním z hlavních je hořčík. V druhém odkazu pod článkem píšou, že poměr Mg/Li se v lokalitě pohybuje mezi 5,39 až 17,8 (čím nižší číslo, tím lepší ložisko). Pro srovnání nejkvalitnější ložiska na světě se nacházejí v Chile a tam jsem rychlým hledáním u nějakého ložiska našel poměr 2,6. Naopak v mořské vodě jsem z hodnot na wikipedii tento poměr spočítal dokonce jako 7500.
Re: Re: Něco mi na tom nehraje.
Radoslav Pořízek,2024-05-24 23:14:33
Cital som raz clanok v casopise Vesmir, bohuzial teraz ho neviem dohladat, kde sa pisalo, ze limitujuca nie je ani tak dostupnost litia, ako jeho spracovanie.
Spominala sa tam lokalita v USA (Mountain Pass?) s velkou tazbou vzacnych zemin (tusim 40% svetovej produkcie), ktora mala postupne stale vacsie a problemy s dodrziavanim stale prisnejsich ekologickych noriem pri spracovani rudy na odkalistiach, az to nakoniec vzdali a teraz sa ruda vyvaza na spracovanie do Ciny.
Takze nie je problem, kde najst zroje litia (a inych vzacnych zemin), ale kde ich spracovat.
Re: Re: Re: Něco mi na tom nehraje.
Radoslav Pořízek,2024-05-24 23:25:45
Chvilku po odoslani som samozrejme clanok nasiel, bohuzial je plateny: https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2022/cislo-4/suroviny-prechod-k-ciste-energetice.html
O Mountain Pass pisu: " sedmdesátých a osmdesátých letech minulého století již pokrývala většinu světové potřeby prvků vzácných zemin ... Důl nakonec v roce 2017 získalo konsorcium MP Materials s minoritní čínskou účastí. Těžbu obnovilo a v roce 2018 začalo i se zpracováváním rudy. Cíl zpracovávat 5000 tun ročně posunulo až do letošního roku. Stále však posílá 50 000 tun koncentrátu k finálnímu zpracování do Číny.
"Od roku 2006 počala Čína omezovat vývoz prvků vzácných zemin. V té době se na celosvětové produkci podílela 95 %. V roce 2010 dokonce vyhlásila embargo na vývoz do Japonska. To byl signál, aby se probudily nejen Spojené státy. Vybudovat zpracovatelský závod tak, aby nepředstavoval zátěž pro životní prostředí, je téměř stejně náročné jako postavit jadernou elektrárnu."
Re: Re: Re: Re: Něco mi na tom nehraje.
D@1imi1 Hrušk@,2024-05-25 12:42:36
Díky, zajímavé. Nicméně Lithium a kovy vzácných zemin jsou chemicky něco úplně jiného. Společné mají jen využití v "obnovitelných" technologiích.
Re: Něco mi na tom nehraje.
F M,2024-05-23 13:38:27
Tradičně druhý odkaz: https://www.nature.com/articles/s41598-024-58887-x
"V současné době se 95 % generované PW znovu používá v probíhajících operacích hydraulického štěpení a jakékoli objemové kompenzace zvýšeného čištění by pravděpodobně byly kompenzovány sladkovodními zdroji"
S bídou jsem to proletěl, ale je to nějaké zamotané, je možné, že je myšlena/sečtena produkce Li celé té oblasti, ne jen jednoho vrtu.
Předpokládají spotřebu Li 3kt.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
