Bæredygtighed

Har Arkansas svaret på vores lithiumbehov?

mm
Udgivet den
Opdateret den
Føj Securities.io til dine foretrukne kilder på Google
Oplysning: Securities.io kan modtage betaling, når du bruger links til produkter, vi anmelder. Det påvirker ikke vores redaktionelle vurderinger. Vi er ikke registreret investeringsrådgiver; dette er ikke investeringsrådgivning. Læs vores affiliateoplysning.

Vigtigheden af lithiumforsyning

Lithium er hurtigt blevet en meget vigtig råvare, hovedsageligt på grund af stigningen i elbiler og vedvarende energi og den tilhørende massive efterspørgsel efter lithium‑ion‑batterier. Efterspørgslen forventes at fortsætte med at vokse eksponentielt indtil 2030, hvilket får den nuværende efterspørgsel på 1.189.000 ton lithiumkarbonat‑ækvivalent (LCE) til at se lille ud i sammenligning.

Kilde: Statista

Selvom lithium‑ion en dag kan blive en noget forældet teknologi, vil lithium sandsynligvis forblive en vigtig del af batterikemi, især hvis lithium‑metal‑solid‑state‑batterier bliver almindelige.

Denne efterspørgselsvækst har ført til volatile lithiumpriser, hvor mangel skaber store prisstigninger efterfulgt af fald.

Det har også gjort sikring af lithiumforsyning til en strategisk bekymring, især da flere og flere industrier bliver afhængige af en stabil lithiumbatteriforsyning, fra elværker til bilproducenter.

I øjeblikket kommer de fleste af verdens batterier og raffineret lithium fra Kina. Selve mineralet udvindes primært i “lithium‑trianglen” (Chile, Argentina, Bolivia), Kina og Australien.

Lithiumproduktion har været temmelig langsom i Nordamerika trods store ressourcer. Disse ressourcer er nu blevet afsløret som endnu større, med massive lithiumforekomster opdaget i Arkansas. Opdagelsen blev gjort af forskere ved US Geological Survey, Arkansas Department of Energy and Environment, og offentliggjort i Science Advances under titlen “Evaluering af lithiumressourcen i Smackover‑formationens brønde i det sydlige Arkansas ved hjælp af maskinlæring1”.

En ny lithium‑trekant?

Lithium‑trianglen er dette grænseområde i Sydamerika mellem tre lande, som indeholder massive mængder lithium‑rige brønde, hvorfra en stor procentdel af verdens lithium stammer.

USA ser ud til at have sin egen lithium‑trekant ved krydsningen af Arkansas, Texas og Louisiana.

Ved at bruge disse forudsagte lithiumkort sammen med reservoirparametre og geologisk information beregnede vi, at der er 5,1 til 19 millioner ton lithium i Smackover‑formationens brønde i det sydlige Arkansas, hvilket udgør 35 til 136 % af den nuværende amerikanske lithiumressourceestimat.

Hvordan blev den fundet?

Det var allerede kendt, at olie‑ og gasforekomsterne i området også var rige på brønde indeholdende bromid og lithium. Tidligere analyser kunne dog kun give en indikation af lithiumindholdet på brøndprøvens placering, med et bredt resultatinterval fra 0,08 til 1700 mg/liter.

Derfor anvendte forskerne en AI‑analyse til at samle alle kendte målinger og de geologiske data fra regionen. Da området er blevet grundigt udforsket for olie‑ og gasproduktion, er dets underjordiske struktur ret vel dokumenteret.

I denne undersøgelse bruger vi offentliggjorte og nyindsamlede data om lithiumkoncentration i brønde til at træne en maskinlæringsmodel og skabe et rumligt kontinuerligt kort over forudsagt lithium i Smackover‑formationens brønde i det sydlige Arkansas ved brug af geologiske, geokemiske og temperatur‑forklarende variable.

Denne analyse påpegede, at ét sted, Smackover‑formationen, var meget mere lovende end de andre.

Forudsigelse af lithiumindhold

Den AI‑drevne analyse var i stand til at bestemme den vigtigste forudsigelsesfaktor, der fører til tilstedeværelsen af lithium eller ej:

  • Opløste hydrogen sulfid (H2S) koncentrationer.
  • Dybde af brøndprøve
  • Højde over havet for toppen af Smackover‑formationen
  • Tykkelse af Smackover‑formationen

Afhængigt af de laveste og højeste estimater for brøndvolumen og lithiumkoncentration, kan den samlede mængde tilgængelig i Smackover‑formationen være:

  • 1 million ton (lavt lithium, lavt volumen).
  • 11 millioner ton (medium lithium, medium volumen).
  • 11 millioner ton (højt lithium, højt volumen).

Lithium som biprodukt

Nogle af disse brønde er allerede bragt til overfladen som følge af udnyttelse til bromproduktion eller som biprodukt af olie‑ og gasproduktion.

I alt er cirka 5.000 ton, eller mindre end 0,1 % af den tilgængelige lithiumressource i Smackover‑formationen, blevet bragt til overfladen i brønde som affaldsstrømme fra olie‑, gas‑ og bromindustrierne.

Dette udgør en lille procentdel af den samlede tilgængelige ressource, men ville stadig have været nok til at dække USA’s lithiumforbrug i 2022, hvilket illustrerer potentialet i denne ressource.

Og “Big Oil” ser på muligheden for at udnytte sin ekspertise i boring i regionen, med planer fra Exxon om at bore et “lithiumbrønd”.

Direkte lithiumudvinding (DLE)

En ny tredje lithiumudvindings‑teknologi

I øjeblikket produceres lithium primært ved hjælp af to forskellige metoder.

Den første er knusning af lithium‑rig sten, som spodumen, som er den type lithium, Australien producerer.

Den anden er fordampning af brønde ved brug af solenergi i store fordampningsbassiner. Dette er en meget omkostningseffektiv metode, men den forbruger også meget vand, indfanger kun 50 % af det tilgængelige lithium og forårsager betydelig forurening.

En tredje metode er nu under udvikling: direkte lithiumudvinding.

Selektive membraner

De almindeligt anvendte lithiumkoncentrationsmetoder bygger på fordampning og/eller mineralkoncentration. I stedet sigter direkte udvinding mod lithiumatomerne gennem en selektiv udvindingsproces. Dette kan opnås gennem nogle forskellige metoder:

  • Adsorptionsbaseret DLE, hvor lithium fysisk absorberes af et dedikeret materiale.
  • Ionbytningsbaseret DLE, hvor lithium udveksles mod kationer (positive ioner).
  • Opløsningsmiddel‑ekstraktionsbaseret DLE, hvor et organisk væskeopløsningsmiddel absorberer og opløser lithium fra brønden.

Oliefelt‑brønde kan være en vigtig lithiumressource, fordi disse brønde forekommer globalt, ellers betragtes som affaldsprodukter fra olie‑, gas‑ og brøndindustrierne, og—afhængigt af levedygtigheden af direkte lithiumudvindings‑teknologier—ville de ikke kræve et stort fodaftryk som de fordampningsprocesser, der bruges til at koncentrere bassin‑brønde

“Evaluering af lithiumressourcen i Smackover‑formationens brønde i det sydlige Arkansas ved hjælp af maskinlæring”.

Lithium‑nanofiltrering

En ny metode til direkte udvinding kan også være blevet opdaget af forskere ved Monash University (Australien), offentliggjort i Nature Sustainability under titlen “Bæredygtig lithiumudvinding og medproduktion af magnesiumhydroxid fra saltsø‑brønde”.

De brugte EDTA‑assisteret løs nanofiltrering (EALNF) til at udvinde lithium. Denne metode kan udvinde både lithium og magnesium samtidigt, hvilket forbedrer den samlede effektivitet af processen. Tidligere er magnesium blevet behandlet som affald ved lithiumudvinding.

Processen opnår ultrahøj Mg2+‑afvisning (99,85 %), ultrahurtig Li+‑flux og hidtil uset Li+/Mg2+‑separationsfaktor under industrielle forhold.

Magnesium er ofte til stede i brønde og kan forårsage problemer for selektiv udvinding af lithium. Dette har ofte fået sådanne ressourcer til at blive ignoreret til fordel for “lettere” brønde.

“Vores teknologi opnår 90 % lithium‑genvinding, næsten dobbelt så god som traditionelle metoder, samtidig med at den dramatisk reducerer den nødvendige udvindings tid fra år til blot uger.”

Den bruger også mindre vand end at vente på, at brønden fordamper i kunstige bassiner. Faktisk producerer den endda ferskvand som biprodukt i stedet for at forbruge det. Med mange lithiumressourcer i vandfattige regioner kan dette gøre en forskel.

Investering i Lithium og Batteriteknologi

Lithium‑ion‑batterier har allerede ændret verden flere gange, fra at gøre det muligt for folk at bære avanceret elektronik overalt til at drive biler udelukkende med elektricitet.

De kan stadig gøre det igen, eller andre typer batterier, ved at muliggøre et 100 % vedvarende elnet eller ved at muliggøre elektrificering af fly, når en tilstrækkelig høj energitæthed er nået.

Du kan investere i batterirelaterede virksomheder gennem mange mæglere, og du kan her, på securities.io, finde vores anbefalinger for de bedste mæglere i USA, Canada, Australien, Storbritannien, såvel som mange andre lande.

Hvis du ikke er interesseret i at vælge specifikke batterivirksomheder, kan du også kigge på biotek‑ETF’er som Amplify Lithium & Battery Technology ETF (BATT), Global X’s Lithium & Battery Tech ETF (LIT), eller WisdomTree Battery Solutions UCITS ETF (WT ), som vil give en mere diversificeret eksponering til at drage fordel af den voksende lithium‑ og batteriindustri.

Eller du kan konsultere vores “Top 10 batterimetaller & vedvarende energi minedepot”.

Direkte lithiumudvindings‑virksomhed

RIO Prisdiagram

Rio Tinto (RIO ) er en gigant inden for minedrift (verdens næststørste), med en stærk tilstedeværelse inden for jernminedrift samt kobber, aluminium, guld, uran osv.

Rio Tinto udvider hurtigt, især med det mega jernmineprojekt Simandou i Guinea og Oyu Tolgoi kobberminen, det største projekt i Mongoliets historie.

Det forventes, at Rio Tinto vil levere 25 % af vækstvolumenet i den globale kobberforsyning i de næste 5 år.

For nylig har den foretaget en massiv indtræden i lithiumminesektoren med opkøbet af lithiumgiganten Arcadium Lithium , som selv er resultatet af fusionen i 2023 af de store lithiumproducenter Allkem og Livent, hvilket gør den til den tredje største lithiumproducent i verden.

Kilde: Arcadium

Fusionen skabte et selskab inden for alle lithiumproduktions‑ og forarbejdningstrin. Arcadium har udvidelsesplaner, der skal mere end fordoble kapaciteten inden udgangen af 2028.

Arcadium‑innovationer

DLE

Med hensyn til dette opkøb er det, der er blevet beskrevet som “Rio Tintos egentlige gevinst”, Arcadiums teknologi til direkte lithiumudvinding (DLE). Arcadium har faktisk arbejdet med DLE siden 1996, i kombination med fordampningsbassiner, og har for nylig gjort betydelige fremskridt med at gøre den kommercielt levedygtig som en selvstændig udvindingsmetode.

Bemærkelsesværdigt, Livent erhvervede  ILiAD Technologies i 2023.

“ILiAD‑teknologiplatformen kombinerer et overlegen lithium‑selektivt adsorbent med kontinuerlig modstrøms‑sengebehandling”

“Livent er verdens førende udøver og største bruger af DLE‑baserede produktionsprocesser, og vi er begejstrede for, at de har anerkendt de fordele, som ILiAD bringer til fremtiden for DLE.

Det ser ud til, at Arcadiums langsigtede ekspertise med DLE og den “store række af lithium‑rige brønde under en bred vifte af forhold” fra ILiAD var en hovedårsag til Rio Tintos beslutning om at opkøbe Arcadium, ud over dens lave værdiansættelse på grund af den cykliske karakter af lithiummarkederne.

Lithiumfolie

Arcadium har også udviklet LIOVIX, en form for trykbar lithiumfolie, der kan bruges til at forbedre batteriydeevne, reducere produktionsomkostninger og mindske lithiumforbruget.

Kilde: Arcadium

Rio Tintos grønne profil

Arcadiums opkøb placerede Rio Tinto fast i lejr af innovatorer inden for minedrift efter deres innovation i kobberudvinding gennem deres venture Nuton. Nutons nye teknologi, som muliggør en meget højere kobbergenvindingsrate fra udvundet malm.

Rio Tintos aluminiumproduktion er lav‑kulstof, takket være vandkraft, der bruges til at forfine bauxit til alumina og derefter aluminium.

Rio Tinto har også investeret i andre lithiumprojekter, for nylig erhvervet Ricon‑projektet i Argentina og det kontroversielle Jadar‑lithiumprojekt i Serbien (potentialt det største lithiumprojekt i Europa).

På grund af sine nylige opkøb og nye projekter bør Rio Tinto i stigende grad betragtes som en jernminer i kernen, med en stadig grønnere profil og stærk vækst i alle de metaller, der kræves af energiovergangen, især kobber, lav‑kulstof aluminium og lithium.

Studierreference:

1. Knierim, K. J., et al. (2024). Evaluering af lithiumressourcen i Smackover‑formationens brønde i det sydlige Arkansas ved hjælp af maskinlæring. Science Advances, 10, Article adp8149. https://doi.org/10.1126/sciadv.adp8149

mm

Jonathan er en tidligere biokemisk forsker, der arbejdede med genetisk analyse og kliniske forsøg. Han er nu aktieanalytiker og finansskribent med fokus på innovation, markedscyklusser og geopolitik i sin publikation 'The Eurasian Century'.