Βιωσιμότητα
Ανακύκλωση Λιθίου έναντι Πολιτικής: Τι Εμποδίζει την Κλιμάκωση;
Προμήθεια Λιθίου: Εξόρυξη vs. Ανακύκλωση (Τι Κλιμακώνεται Πιο Γρήγορα;)
Με την τάση της ηλεκτροκίνησης, το λίθιο έχει γρήγορα γίνει ένα σημαντικό παγκόσμιο εμπορεύσιμο προϊόν, σχεδόν εξ ολοκλήρου καθοδηγούμενο από την υιοθέτηση των ηλεκτρικών οχημάτων.
Πηγή: Statista
Ενώ άλλες χημείες μπαταριών όπως το νάτριο-ιόν εξετάζονται για μαζική παραγωγή, το λίθιο παραμένει ο βασιλιάς των χημικών των μπαταριών, χάρη στις εξαιρετικές του ηλεκτρικές ιδιότητες.
Έτσι, τα τελευταία χρόνια, η ζήτηση για λίθιο εκτοξεύεται συνεχώς, σχεδόν τετραπλασιάζοντας μεταξύ 2020 και 2025.
Προς το παρόν, το μεγαλύτερο μέρος του λιθίου παράγεται από συγκεντρωτικές αποθέσεις, είτε από αλατιές (νερά πλούσια σε μεταλλικά στοιχεία) είτε από μεταλλικές αποθέσεις που ονομάζονται σποδούμη.
Μια νέα πηγή λιθίου πιθανότατα θα είναι η ανακύκλωση παλαιών μπαταριών. Αυτό όμως θα απαιτήσει την ανάπτυξη της κατάλληλης τεχνολογικής βάσης, την κατασκευή της κατάλληλης υποδομής και ένα ισχυρό νομικό & ρυθμιστικό πλαίσιο.
Πώς η ανακύκλωση του λιθίου θα επηρεάσει την παραγωγή λιθίου στο μέλλον έχει συζητηθεί πρόσφατα λεπτομερώς από ερευνητές του Australian Edith Cowan University και του University of Western Australia, σε ένα άρθρο1 που δημοσιεύθηκε στο Journal of Environmental Management με τίτλο “Μια ολοκληρωμένη επισκόπηση της ανάκτησης του λιθίου από μπαταρίες λιθίου-ιόντων και σποδούμη”.
Πηγές Λιθίου
Από Αλατιές & Σποδούμη σε Λίθιο Ποιότητας Μπαταρίας
Στο άμεσο μέλλον, η μεγαλύτερη αύξηση στην παραγωγή λιθίου αναμένεται να προέλθει από την Αυστραλία και τους πλούσιους πόρους σποδούμης της. Παράλληλα, η εξόρυξη από αλατιές, κυρίως σε Χιλή και Αργεντινή, και εν μέρει στην Κίνα, επίσης αυξάνεται, αλλά με πιο αργό ρυθμό.
Καθώς οι μπαταρίες γερνούν, γίνονται όλο και μεγαλύτερη πηγή εύκολα διαθέσιμου λιθίου πάνω από το έδαφος, ειδικά καθώς οι περισσότερες μπαταρίες ΗΛΑ θα αποσυρθούν μόλις μειωθούν στο 70‑80 % της αρχικής τους χωρητικότητας.
Το 2023, η παγκόσμια παραγωγή μπαταριών έφτασε περίπου 2,5 TWh· η προστιθέμενη χωρητικότητα το 2023 ήταν πάνω από 25 % υψηλότερη από το 2022. Παράλληλα, η ζήτηση για λίθιο αυξήθηκε περίπου 30 %.
Σε σύγκριση, η παγκόσμια δυνατότητα ανακύκλωσης ξεπέρασε τα 300 GWh ετησίως το 2023, με πάνω από 80 % αυτής της δυνατότητας να βρίσκεται στην Κίνα. Σε σύγκριση, η Ευρώπη και οι ΗΠΑ αντιπροσωπεύουν λιγότερο από 2 % της παγκόσμιας δυνατότητας ανακύκλωσης. Έτσι, η τρέχουσα δυνατότητα ανακύκλωσης καλύπτει μόνο το 12 % της τρέχουσας παραγωγής μπαταριών, η οποία επίσης διπλασιάζεται κάθε 2‑3 χρόνια.
Απόβλητα Μπαταριών ΗΛΑ: Κλίμακα, Κίνδυνοι & Πυρικοί Κίνδυνοι
Από το 2021 έως το 2030, εκτιμάται ότι 12,85 εκατομμύρια τόνους μπαταριών λιθίου‑ιόντων για ΗΛΑ θα αποσυρθούν παγκοσμίως, σύμφωνα με το Greenpeace. Για την Κίνα, πολλαπλές βιομηχανικές προβλέψεις δείχνουν ~3‑3,5 εκατομμύρια τόνους μέχρι το 2030, υπογραμμίζοντας την επείγουσα ανάγκη για μαζική συλλογή και ανακύκλωση.
Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντική ρύπανση και περιβαλλοντικούς κινδύνους, καθώς οι μπαταρίες λιθίου περιέχουν ένα σύνθετο μίγμα χημικών, συμπεριλαμβανομένων βαρέων μετάλλων. Έτσι, η ανακύκλωση δεν είναι μόνο θέμα μείωσης του αντίκτυπου της παραγωγής λιθίου, αλλά και αποφυγής άλλων τύπων ρύπανσης.
Οι μη ανακυκλωμένες μπαταρίες μπορούν επίσης να προκαλέσουν πυρκαγιά σε χώρους υγειονομικής ταφής, που σε συνδυασμό με την παραγωγή μεθανίου από τις ταφές μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες.
Οι επιφανειακές και υπόγειες πυρκαγιάς μπορούν να προκαλέσουν την παραγωγή τοξικών αερίων όπως διόξινες, φουράνια, πτητικά οργανικά συστατικά (VOCs), πολυχλωριωμένα διφαινύλια, οργανικοχλωριωμένα εντομοκτόνα (Nair et al., 2019/01), πολυκυκλικά αρωματικά υδρογονάνθρακες (PAHs), μονοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου και υδρόθειο (IEAa).
Ανακύκλωση Μπαταριών: Υδρομετ vs. Πυρομετ vs. Άμεση Ανάκτηση
Αυτή τη στιγμή υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι για την ανακύκλωση χρησιμοποιημένων μπαταριών λιθίου: πυρομεταλλουργία, υδρομεταλλουργία και άμεση ανάκτηση.
Πηγή: ResearchGate
Γενικά, αυτές οι μέθοδοι είναι μόνο ελαφρώς λιγότερο ενεργοβόρες από την παραγωγή λιθίου από ακατέργαστους φυσικούς πόρους, αλλά μειώνουν σημαντικά το υπόλοιπο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Για παράδειγμα, η ανακύκλωση μπαταριών λιθίου μειώνει τις εκπομπές CO₂, μειώνει σημαντικά τις εκπομπές SO₂ (θειούχου) και μπορεί να μειώσει την κατανάλωση νερού κατά περισσότερο από το ήμισυ στην περίπτωση των πυρομεταλλουργικών μεθόδων.
Τanto η πυρομεταλλουργία όσο και η υδρομεταλλουργία χρησιμοποιούν τη λεγόμενη “μαύρη μάζα”, ή θρυμματισμένη μπαταρία που περιέχει ένα σύνθετο μίγμα μετάλλων και χημικών.
Από αυτές τις μεθόδους, η πυρομεταλλουργία είναι η πιο ρυπογόνα όσον αφορά τα ανεπιθύμητα τοξικά αέρια. Αντίθετα, η υδρομεταλλουργία είναι λιγότερο τοξική, αλλά απαιτεί περισσότερους πόρους νερού (παρόλα αυτά πολύ λιγότερους από τις ακατέργαστες αποθέσεις λιθίου).
Και οι δύο τύποι ανακύκλωσης περιλαμβάνουν αρκετά βήματα, το καθένα παράγοντας το δικό του είδος ρύπανσης που πρέπει να αντιμετωπιστεί.
Σύρετε για κύλιση →
| Μέθοδος | Τι κάνει | Πλεονεκτήματα | Μειονεκτήματα | Κατάλληλο για |
|---|---|---|---|---|
| Υδρομεταλλουργία | Διυδρώνει τα μέταλλα από τη μαύρη μάζα χρησιμοποιώντας υδατική χημεία | Υψηλή απόδοση ανάκτησης· χαμηλότερες ατμοσφαιρικές εκπομπές σε σχέση με την πυρομεταλλουργία· κλιμακώσιμη σε πολλές χημικές συνθέσεις | Μεγαλύτερη χρήση νερού· απαιτείται διαχείριση αντιδραστηρίων | NMC/NCA, ροές μικτής χημείας |
| Πυρομεταλλουργία | Λιώνει τη μαύρη μάζα σε κράμα· απορρίπτει άλλα υλικά | Ανθεκτική σε μεταβλητότητα τροφοδοσίας· γρήγορη απόδοση | Μεγαλύτερη ενέργεια και ατμοσφαιρικές εκπομπές· απώλειες γραφίτη/λιθίου χωρίς επιπλέον βήματα | Ροές υψηλού κοβαλτίου (παλαιά τηλέφωνα/LCO), προεπεξεργασία |
| Άμεση (κάθοδος προς κάθοδο) | Αποκαθιστά τη μικροδομή της κάθοδος για επαναχρησιμοποίηση | Πιθανώς η χαμηλότερη χρήση ενέργειας/χημικών· διατηρεί την αξία | Ειδική για συγκεκριμένη χημεία· απαιτεί ενσωμάτωση στην αλυσίδα εφοδιασμού | Τυποποιημένες χημείες ΗΛΑ με συνεργασίες OEM |
Ρυθμιστικά Κενά που Εμποδίζουν την Ανακύκλωση Λιθίου
Προς το παρόν, οι περισσότερες μπαταρίες δεν ανακυκλώνονται, εν μέρει λόγω έλλειψης δυναμικότητας, εν μέρει λόγω ανεπαρκών κανονισμών.
Απαιτείται ένα πιο αυστηρό πλαίσιο που να επιβάλλει τη συλλογή και τη σωστή ανακύκλωση των υπαρχουσών μπαταριών. Αυτό δεν θα ενισχύσει μόνο τη συλλογή των ενδεχομένως επιβλαβών αποβλήτων, αλλά θα παρέχει στη βιομηχανία έναν προβλέψιμο όγκο υλικών, βοηθώντας στη σωστή κλιμάκωση της υποδομής ανακύκλωσης.
Οι επιστήμονες εξέτασαν τη διάσπαση κόστους της ανακύκλωσης και διαπίστωσαν ότι η συλλογή, η μεταφορά, η αποσυναρμολόγηση των μπαταριών και η προεπεξεργασία (θραύση ή τήξη) αποτελούν μεγάλο μέρος του συνολικού κόστους.
Ως αποτέλεσμα, η βελτιστοποίηση αυτών των διαδικασιών μέσω κατάλληλης πολιτικής, κεντρικής συλλογής αποβλήτων και βελτιστοποίησης των χώρων ανακύκλωσης θα μπορούσε να αυξήσει σημαντικά την κερδοφορία της ανακύκλωσης μπαταριών λιθίου. Και ενώ η καλύτερη τεχνολογία μπορεί να μειώσει το κόστος των άλλων βημάτων, αυτά τα αρχικά κόστη είναι περισσότερο ζήτημα πολιτικής.
Λόγω της χαμηλότερης ενεργειακής κατανάλωσης και ρύπανσης, η υδρομεταλλουργία θα πρέπει να ενθαρρύνεται από τους νομοθέτες, και οι τοποθεσίες που θα επιλεγούν θα πρέπει ιδανικά να είναι πλούσιες τόσο σε ενέργεια όσο και σε νερό, ώστε να μην επιβαρύνουν τους τοπικούς πόρους.
Σύρετε για κύλιση →
| Στοιχείο πολιτικής | 2031 (ελάχιστο ποσοστό ανακυκλωμένου περιεχομένου) | 2036 (ελάχιστο ποσοστό ανακυκλωμένου περιεχομένου) | Στόχοι ανάκτησης υλικού (μέχρι 2027 / 2031) | Σημειώσεις |
|---|---|---|---|---|
| Κοβάλτιο | 16% | 26% | 90% / 95% | Βιομηχανικές/ΗΛΑ/SLI μπαταρίες στο πεδίο εφαρμογής |
| Λίθιο | 6% | 12% | 50% / 80% | Οι στόχοι ανάκτησης ισχύουν για τα εργοστάσια ανακύκλωσης |
| Νικέλιο | 6% | 15% | 90% / 95% | Κανονισμός ΕΕ (EU) 2023/1542 |
| Μόλυβδος | 85% | 85% | — | Τα όρια για το μόλυβδο παραμένουν σταθερά |
Η έρευνα διαπίστωσε επίσης ότι ο τύπος της μπαταρίας που ανακυκλώνεται επηρεάζει σημαντικά την κερδοφορία της ανακύκλωσης.
«Τα έσοδα που προέρχονται από την ανακύκλωση μπαταριών LCO (Λίθιο‑Κοβάλτιο‑Οξείδιο) ήταν 7 φορές μεγαλύτερα από εκείνα των μπαταριών LFP (Λίθιο‑Φερρικό‑Φωσφορικό) και 10 φορές μεγαλύτερα από εκείνα των μπαταριών LMO (Λίθιο‑Μαγγάνιο‑Οξείδιο).»
Καθώς οι μπαταρίες LFP γίνονται πιο κοινές, σε μια προσπάθεια μείωσης του κόστους και της εξάρτησης από την προμήθεια κοβαλτίου από το Κονγκό, αυτό θα πρέπει να ληφθεί υπόψη στις πολιτικές που αφορούν την ανακύκλωση μπαταριών.
Συμπέρασμα: Η Πολιτική Θα Καθορίσει τον Ρυθμό της Ανακύκλωσης
Η τεχνολογία ανακύκλωσης λιθίου γίνεται πλέον πιο ώριμη, με την υδρομεταλλουργία να εμφανίζεται ως σαφής νικητής έναντι της πυρομεταλλουργίας όταν λαμβάνονται υπόψη οι εκπομπές ατμοσφαιρικής ρύπανσης (τοξικά αέρια) και η ενεργειακή κατανάλωση.
Ωστόσο, οι ανακυκλωτές αντιμετωπίζουν ορισμένα ζητήματα που δεν θα μπορούν να λύσουν μόνοι τους, και απαιτούν γρήγορη δράση από τους νομοθέτες.
Το πρώτο βήμα είναι να οργανώσετε μια πολύ πιο αποδοτική συλλογή των χρησιμοποιημένων μπαταριών, που ενδέχεται να απαιτήσει ισχυρή υποχρέωση των κατασκευαστών μπαταριών και ΗΛΑ να παρακολουθούν και να αποδεικνύουν την ανάκτηση των προϊόντων που πώλησαν στο κοινό.
Σε αυτό το πλαίσιο, τα σχέδια της ΕΕ που ορίζουν ότι μέχρι το 2031 όλες οι μπαταρίες πρέπει να περιέχουν 6 % ανακυκλωμένο υλικό λιθίου και έως 12 % μέχρι το 2036 πιθανότατα δεν είναι αρκετά.
Το δεύτερο βήμα θα είναι να ενθαρρύνετε την υιοθέτηση της υδρομεταλλουργίας σε εγκαταστάσεις ανακύκλωσης και να προσφέρετε τα κατάλληλα κίνητρα όσον αφορά τους περιβαλλοντικούς ελέγχους.
Τέλος, η κατασκευή εγκαταστάσεων ανακύκλωσης είναι μια πολύ κεφαλαιοβόρα δραστηριότητα, και ο δημόσιος τομέας θα μπορούσε να παρέχει επιχορηγήσεις, επιδοτήσεις και δάνεια χαμηλού επιτοκίου για να επιταχύνει την κατασκευή. Καθώς η παγκόσμια δυνατότητα ανακύκλωσης είναι ήδη πολύ πίσω από τους τρέχοντες όγκους παραγωγής μπαταριών, που επίσης εκτοξεύονται, απαιτούνται γρήγορες ενέργειες.
Οι νομοθέτες της Δύσης, ειδικά, πρέπει να προσέξουν το γεγονός ότι οι χώρες τους είναι ήδη σοβαρά πίσω από την Κίνα στην ανακύκλωση, κάτι που μακροπρόθεσμα θα μπορούσε να κλειδώσει στην Κίνα μια σημαντική νέα πηγή μετάλλων μπαταριών, καθώς και πολλές νέες θέσεις εργασίας στην πράσινη ενέργεια.
Παραδειγματικά, ο γίγαντας μπαταριών CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited – 3750.HK) ήδη προβλέπει ότι 50 % των νέων μπαταριών του θα χρησιμοποιούν κανένα εξορυγμένο ορυκτό εντός 20 ετών, και μόνο επειδή αναμένει ότι η ζήτηση θα αυξηθεί γρηγορότερα από την προσφορά των παλαιότερων μπαταριών.
Η CATL επίσης χτίζει το δικό της δίκτυο συλλογής μπαταριών, Brunp Recycling, με ήδη 240+ σημεία συλλογής, 99,6 % ποσοστό ανάκτησης νικελίου, κοβαλτίου και μαγγανίου, και 10 000+ υπαλλήλους.
(Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για την CATL στην αφοσιωμένη μας αναφορά για την εταιρεία)
Επένδυση στην Παραγωγή Λιθίου & Ανακύκλωση
Albemarle
(ALB )
Η Albemarle είναι ένας από τους μεγαλύτερους παραγωγούς λιθίου στον κόσμο, μόνο ανταγωνίζεται από μια από τις παγκόσμιες εταιρείες εξόρυξης, Rio Tinto (RIO ), τον συνάδελφο παραγωγό τριγώνου λιθίου SQM (SQM ), και την κινεζική Ganfeng Lithium (GNENY).
Η Albemarle έχει εξορυκτικές δραστηριότητες στη Νότια Αμερική, την Αυστραλία και τις ΗΠΑ, καθώς και διυλιστήρια στις ΗΠΑ, την Κίνα και τη Γερμανία.
Πηγή: Albemarle
Το ακατέργαστο υλικό στη συνέχεια αποστέλλεται είτε στην Κίνα (πηγές σκληρού πετρώματος) είτε στη Λα Νέγκα, Χιλή (αλατιές).
Πηγή: Albemarle
Ιστορικά εστιασμένη στην εξόρυξη λιθίου, η Albemarle κάνει επίσης προόδους στην ανακύκλωση. Πολλά από τα βήματα που χρησιμοποιούνται στην ανακύκλωση είναι πανομοιότυπα ή παρόμοια με εκείνα που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία του ακατέργαστου ορυκτού, προσφέροντας πολύτιμη εμπειρία στην Albemarle.
“Για εμάς μακροπρόθεσμα, η (μαύρη μάζα) θα είναι πιθανώς ένας άλλος πόρος.
Συνήθως, η μαύρη μάζα που προέρχεται από την ανακύκλωση είναι πολύ παρόμοια με το συμπυκνωτικό που παράγεται στα περιουσιακά μας μετατροπής. Έτσι, το θεωρώ μια ευκαιρία για εμάς.”
Meredith Bandy – Vice πρόεδρος επενδυτικών σχέσεων και βιωσιμότητας στην Albemarle
Η Albemarle στοχεύει να κατασκευάσει μια μονάδα επεξεργασίας λιθίου στην νοτιοανατολική Αμερική αργότερα αυτή τη δεκαετία για την επεξεργασία και ανακύκλωση του λιθίου.
Αυτό θα είναι επίσης μια σημαντική κίνηση για την Albemarle ώστε να μην μείνει εκτός μιας νέας πηγής λιθίου που θα μπορούσε να ανταγωνιστεί την τρέχουσα παραγωγή της από αλατιές και σποδούμη.
Με ισχυρή ρευστότητα και χρέος με χαμηλό σταθερό επιτόκιο, η Albemarle είναι επίσης καλά τοποθετημένη για να αντέξει το πλαίσιο των χαμηλών τιμών του λιθίου των τελευταίων ετών, αυξάνοντας το μερίδιό της στην αγορά έναντι μικρότερων, λιγότερο κεφαλαιοποιημένων ανταγωνιστών.
(Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για το ιστορικό και τις επιχειρήσεις της Albemarle στην αφιερωμένη μας αναφορά για την εταιρεία. Μια πλήρης ανάλυση των προοπτικών της αγοράς λιθίου μπορεί επίσης να βρεθεί στο “Investing In Lithium: The Core Metal For A Green Future”)
Μελέτη Αναφοράς
1. Asad Ali, Sadia Afrin, Abdul Hannan Asif, Yasir Arafat, Muhammad Rizwan Azhar. Μια ολοκληρωμένη επισκόπηση της ανάκτησης του λιθίου από μπαταρίες λιθίου‑ιόντων και σποδούμη. Journal of Environmental Management. Volume 391, Σεπτέμβριος 2025, 126512.
