Πόσο καθαρό είναι το νικέλιο και το λίθιο στις μπαταρίες;

Το λίθιο (Li) και το νικέλιο (Ni) είναι δύο βασικές πρώτες ύλες για τις μπαταρίες και οι διαδικασίες παραγωγής τους μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικά προφίλ εκπομπών. Αυτό το διάγραμμα από το Wood Mackenzie δείχνει πώς η εξόρυξη νικελίου και λιθίου μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στο περιβάλλον, ανάλογα με τη διαδικασία εξόρυξης. Εκπομπές νικελίου ανά διαδικασία εξόρυξης Το νικέλιο είναι βασικό μέταλλο στη σύγχρονη υποδομή και τεχνολογία, που χρησιμοποιείται κυρίως σε ανοξείδωτο χάλυβα και κράματα. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του νικελίου το καθιστά επίσης ιδανικό για τη διευκόλυνση της ροής του ηλεκτρισμού μέσα στις μπαταρίες. Σήμερα, υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι εξόρυξης νικελίου: τα κοιτάσματα λατερίτη, τα οποία βρίσκονται κυρίως σε τροπικές περιοχές. Αυτό περιλαμβάνει εξόρυξη ανοιχτού λάκκου και απαιτεί την αφαίρεση μεγάλων ποσοτήτων εδάφους και υπερκείμενων επιφανειών για την απόκτηση μεταλλευμάτων πλούσια σε νικέλιο. Από θειούχα μεταλλεύματα, συμπεριλαμβανομένων θειούχων ορυκτών που περιέχουν νικέλιο από υπόγεια ή ανοιχτά κοιτάσματα εξόρυξης. Ενώ οι λατερίτες νικελίου αντιπροσωπεύουν το 70 τοις εκατό των παγκόσμιων αποθεμάτων νικελίου, τα μαγματικά θειούχα κοιτάσματα έχουν παράγει το 60 τοις εκατό των παγκόσμιων αποθεμάτων νικελίου τα τελευταία 60 χρόνια. Η εξόρυξη θειούχων εκπέμπει συνήθως λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα ανά τόνο ισοδύναμου νικελίου από την εξόρυξη λατερίτη, επειδή προκαλεί λιγότερη διαταραχή του εδάφους και έχει μικρότερο φυσικό αποτύπωμα.

Η εξόρυξη νικελίου από τον λατερίτη μπορεί να έχει σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως αποψίλωση των δασών, καταστροφή οικοτόπων και διάβρωση του εδάφους. Επιπλέον, τα μεταλλεύματα λατερίτη συνήθως περιέχουν υψηλά επίπεδα υγρασίας και απαιτούν ενεργοβόρες διαδικασίες ξήρανσης για την προετοιμασία τους για περαιτέρω εξόρυξη. Μόλις εξορυχθεί, η τήξη του λατερίτη απαιτεί μεγάλες ποσότητες ενέργειας, η οποία προέρχεται κυρίως από ορυκτά καύσιμα. Ενώ η εξόρυξη θειούχων είναι πιο καθαρή, παρουσιάζει άλλες περιβαλλοντικές προκλήσεις. Η εξόρυξη και η επεξεργασία θειούχων μεταλλευμάτων απελευθερώνει θειούχες ενώσεις και βαρέα μέταλλα στο περιβάλλον, τα οποία, εάν δεν διαχειρίζονται σωστά, μπορεί να οδηγήσουν σε όξινη αποστράγγιση ορυχείων και μόλυνση του νερού. Επιπλέον, το θειούχο νικέλιο είναι συνήθως πιο ακριβό στην εξόρυξη λόγω της σκληρής φύσης του. Εκπομπές λιθίου ανά διαδικασία εξαγωγής Το λίθιο είναι το κύριο συστατικό των επαναφορτιζόμενων μπαταριών σε κινητά τηλέφωνα, υβριδικά αυτοκίνητα, ηλεκτρικά ποδήλατα και συστήματα αποθήκευσης κλίμακας δικτύου. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι εξαγωγής λιθίου: Από την άλμη, η πλούσια σε λίθιο άλμη αντλείται από έναν υπόγειο υδροφόρο ορίζοντα σε μια λίμνη εξάτμισης όπου η ηλιακή ενέργεια εξατμίζει το νερό και συγκεντρώνει την περιεκτικότητα σε λίθιο. Η συμπυκνωμένη άλμη υποβάλλεται σε περαιτέρω επεξεργασία για την εκχύλιση ανθρακικού ή υδροξειδίου του λιθίου. Εξόρυξη σκληρών πετρωμάτων ή εξόρυξη λιθίου από μεταλλεύματα (κυρίως λιθιοπυροξένιο) σε κοιτάσματα πηγματίτη. Ο μεγαλύτερος παραγωγός λιθίου στον κόσμο, η Αυστραλία (46,9%), εξάγει λίθιο απευθείας από σκληρό βράχο.
Η εξαγωγή άλμης χρησιμοποιείται συνήθως σε χώρες με αλυκές, όπως η Χιλή, η Αργεντινή και η Κίνα. Συχνά θεωρείται μια λιγότερο δαπανηρή μέθοδος, αλλά μπορεί να έχει περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως χρήση νερού, πιθανή μόλυνση των τοπικών πηγών νερού και αλλοίωση των οικοσυστημάτων. Ωστόσο, η διαδικασία εκπέμπει λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα ανά τόνο ισοδυνάμου ανθρακικού λιθίου (LCE) από την εξόρυξη.
Η εξόρυξη περιλαμβάνει τη γεώτρηση, την ανατίναξη και τη σύνθλιψη του μεταλλεύματος, ακολουθούμενη από επίπλευση για τον διαχωρισμό των ορυκτών που φέρουν λίθιο από άλλα ορυκτά. Αυτός ο τύπος εξόρυξης έχει περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως διατάραξη της γης, κατανάλωση ενέργειας και δημιουργία άχρηστων πετρωμάτων και απορριμμάτων. Βιώσιμη παραγωγή λιθίου και νικελίου Οι περιβαλλοντικά υπεύθυνες πρακτικές στην εξόρυξη και την επεξεργασία νικελίου και λιθίου είναι απαραίτητες για τη διασφάλιση της βιωσιμότητας της αλυσίδας εφοδιασμού μπαταριών. Αυτό περιλαμβάνει την επιβολή αυστηρών περιβαλλοντικών κανονισμών, τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης, τη μείωση της κατανάλωσης νερού και τη διερεύνηση καθαρότερων τεχνολογιών. Είναι απαραίτητες οι συνεχείς προσπάθειες έρευνας και ανάπτυξης που επικεντρώνονται στη βελτίωση των μεθόδων εξόρυξης και στην ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.