Selektywna ekstrakcja litu w latach 2026-2036 – zalety technologii i prognozy rynkowe

Szybki rozwój rynku akumulatorów litowo-jonowych do pojazdów elektrycznych i systemów magazynowania energii w akumulatorach (BESS) spowodował gwałtowny wzrost popytu na lit. Konwencjonalne wydobycie litu polega na wydobywaniu minerałów ze skał twardych lub odparowywaniu solanek bogatych w lit. Jednak zasoby te są skoncentrowane tylko w kilku regionach (minerały ze skał twardych w Chinach i Australii; solanki w Chinach i trójkącie litowym Argentyny, Boliwii i Chile), a obie metody mają wady, które utrudniają ich skalowanie.

1. Procesy odparowywania solanek mogą trwać od 12 do 24 miesięcy, zanim uzyskamy zostanie produkt końcowy, a stopień odzysku litu wynosi zaledwie 40–60%. Do budowy stawów odparowujących skład solanek musi być odpowiedni, podobnie jak klimat.
2. Lit występujący w twardych skałach jest mniej powszechny w naturze, a jego wydobycie ma znacznie większy wpływ na środowisko.

DLE (Direct Lithium Extraction) i globalna produkcja litu

Technologia DLE pozwala na pozyskiwanie litu z solanek w ciągu zaledwie kilku godzin lub dni, zapewniając znacznie większą elastyczność rynku i lepsze dopasowanie podaży do popytu. Stanowi również bardziej zrównoważoną metodę produkcji, bez wymagań dotyczących gruntów i wody, zapewniając jednocześnie odzysk litu na poziomie ponad 80%.

Selektywność technologii DLE umożliwia wykorzystanie szerokiej gamy solanek o niższym stężeniu litu lub większej ilości zanieczyszczeń, w tym solanek geotermalnych i naftowych, bez żadnych szczególnych wymagań klimatycznych. Pomoże to zlokalizować i zabezpieczyć łańcuchy dostaw baterii, zwłaszcza w obszarach, które nie mają znaczącej produkcji litu, jak na przykład w Europie i Ameryce Północnej. Raport IDTechEx „Direct Lithium Extraction 2026-2036: Technologies, Players, Forecasts” przewiduje, że do 2036 r. wiodącym rynkiem DLE będą Stany Zjednoczone.

Kluczowe technologie DLE

DLE obejmuje sześć rodzajów technologii na różnych etapach rozwoju. Każda z nich ma swoje mocne i słabe strony, dzięki czemu nadaje się do określonych rodzajów solanek lub warunków procesowych. Biorąc pod uwagę fakt, że nie ma dwóch identycznych solanek, na rynku znajdzie się miejsce dla wielu technologii obejmujących adsorpcję, wymianę jonową, ekstrakcję rozpuszczalnikową, membrany i elektrochemię.

Adsorpcja jest obecnie najbardziej dojrzałą i najlepiej poznaną spośród wszystkich technologii DLE. W procesie wykorzystywane są sorbenty na bazie aluminium do wychwytywania litu z solanek, który następnie jest uwalniany do eluatu poprzez desorpcję za pomocą wody. Adsorpcja stanowi większość obecnej produkcji DLE, a projekty komercyjne są już realizowane w Argentynie i Chinach przez takie firmy jak Rio Tinto i Eramet.

Jednak pozostałe technologie szybko zmierzają do komercjalizacji, a większość z nich jest już w fazie demonstracyjnej. Ich wdrożenie  zwiększy selektywność litową w porównaniu z adsorpcją. Na przykład wymiana jonowa wykorzystuje mechanizm sorpcji podobny do adsorpcji, ale w przypadku desorpcji stosuje się kwasy. Pozwala to na eksploatację bardzo ubogich solanek o zawartości litu poniżej 100 mg/l (solanki geotermalne lub naftowe). Ekstrakcja rozpuszczalnikowa może również wykorzystywać solanki niskiej jakości, wymagając jednocześnie mniejszego zużycia wody i energii niż inne procesy.

Pełna komercjalizacja technologii DLE to wyzwanie

Technologie te muszą być dojrzałe i niskiego ryzyka, aby zyskać poparcie dużych przedsiębiorstw surowcowych. Mogą również charakteryzować się wysokimi nakładami inwestycyjnymi, a ich wydajność zależy od opracowania specjalnych materiałów, takich jak sorbenty, rozpuszczalniki i membrany. Jednak postęp technologiczny przyspiesza i na najbliższe dziesięć lat zapowiedziano wiele nowych projektów DLE, co niewątpliwie przyczyni się do zmian na rynku litowym.

Raport IDTechEx pt. „Bezpośrednia ekstrakcja litu 2026-2036: technologie, gracze, prognozy” uwzględnia w swojej analizie czynniki związane z wydajnością, technologią, ekonomią, regulacjami i innymi aspektami rynku. Kluczowi gracze i ich projekty porównywani są w odniesieniu do każdego rodzaju technologii.

10-letnie prognozy dotyczące globalnego rynku litowego przedstawiono w odniesieniu do wielkości produkcji (kt LCE) i wartości rynkowej (mld USD). Obejmują DLE z solanką, odparowywanie solanki, wydobycie ze skał twardych i osady. Rodzaje solanki uwzględniają solanki kontynentalne, geotermalne i naftowe. Główne lokalizacje to Argentyna, Boliwia, Chile, USA, Kanada, Wielka Brytania, Francja, Niemcy i Chiny.

Autor: Pranav Jaswani, Senior Technology Analyst

Źródło: IDTechEx