Miksi litiumin kierrätys on yhtä tärkeää kuin sen louhinta

Kasvava litiumin kysyntä ja sähköautojen boomi

Sähköautojen nousun myötä litiumioniakkujen kysyntä räjähti, samoin kuin litiumivarojen tarve. Tämän kysynnän odotetaan kasvavan eksponentiaalisesti, ja ainoastaan käyrän jyrkkyys on epävarma, riippuen sähköautojen omaksumisnopeudesta.

Lähde: Statista

Lisäksi uusi litiumin ja akkujen kysynnän lähde nousee esiin: verkon vakauttamiseen suunnatut suurtehoakut, koska aurinko- ja tuulivoiman lähteet ovat luontaisesti epäsäännöllisiä eivätkä suoraan edistä sähköverkon taajuuden vakauttamista.

Tämä luo valtavan litiumin kysynnän, jonka pitkällä aikavälillä voi olla vaikea täyttää, vaikka ala usein käy läpi ylikapasiteetin ja sitten puutteiden syklejä.

Tästä syystä akkujen kierrätys, erityisesti sähköautojen akkujen, tulee todennäköisesti tulevaisuudessa olemaan merkittävä litiumin lähde. Kalifornian yliopiston tutkijat ovat tarkastelleet, millainen vaikutus kierrätyksellä on litiumin esiintymiin ja mitä louhitaan ja milloin.

He julkaisi löydöksensä Nature Sustainability¹ otsikolla “Vaikutukset kysynnän ja kierrätyksen aikaan ja paikkaan litiumin louhinnassa”.

Mistä litium tulee: suolavesi, kivi ja saviesiintymät

Käytettävissä on kolme pääasiallista litiumin lähdettä. Helpoin louhittava on suolainen vesi syvästä maaperästä, joka muodostaa suurimman osan niin sanotusta litiumin kolmion (Bolivia, Chile, Argentiina) alueesta.

Toinen vaihtoehto on kivi, yleensä spodumeenimineraalit. Tämä on suurin osa Australian litiumivarannoista ja teki maasta merkittävän litiumituottajan maailmanlaajuisesti.

Viimeinen on sedimentaariset savet, joita on vasta nyt alettu pitää mahdollisina resursseina, kuten McDermitt Caldera Nevadan alueella, kolmanneksi suurin mineraaliesiintymä viime vuosina. Ne voivat kuitenkin tulla tärkeiksi maissa kuten Yhdysvallat, jotka haluavat monipuolistaa litiumin hankintaa ulkomaisista tuonnista.

Tähän mennessä kierrätystä ei ole pidetty taloudellisena litiumin lähteenä, vaan se on lähinnä katsottu ympäristön saastumisen välttämiseksi.

Kuitenkin, toisin kuin louhinta, kierrätys voi olla paljon joustavampi toimituslähde. Tämä johtuu siitä, että uuden litiumin kaivoksen avaaminen on erittäin pitkä prosessi, joka voi kestää 10–15 vuotta ennen tuotannon alkamista.

Luotettavat ja melko vakaat litiumin hinnat ovat tärkeitä energiasiirtymän sujuvaan hallintaan.

“Hallitusten on tiedettävä, mistä litium tulee ja loppuuko se. Kyse ei ole pelkästään riittävästä litiumista, vaan siitä, kuinka nopeasti sitä voidaan louhia.

Mikä tahansa toimitushäiriö hidastaa sähköautojen omaksumista, rajoittaa liikkumismahdollisuuksia ja pidentää polttomoottoriajoneuvojen käyttöä sekä niiden aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä.

Ray B. Krone – Professori ympäristötekniikassa UC Davisissa.

Akkukiierrätys tekee erittäin nopeaa edistystä teknologian saralla, erityisesti suurin akkuvalmistaja, CATL, aikoo hankkia merkittävän osan tulevasta litiumistaan akkujen kierrätysosastoltaan.

Litiumin kysynnän ennustaminen vuoteen 2050 asti

Miten tutkijat mallintivat litiumin kysyntää ja kierrätysskenaarioita

Tutkijat tarkastelivat useita skenaarioita ottaen huomioon sähköautojen omaksumisen ja käytetyn akkuteknologian.

Korkean kysynnän skenaariot sisälsivät jatkuvan litiumioniakkujen (LIB) kysynnän sekä kiinteän tilan akkujen omaksumisen (joka nopeuttaisi merkittävästi siirtymistä sähköautoihin).

Useimmissa näistä skenaarioista suurin osa kysynnästä tulee sähköautoista, mutta myös raskaiden ajoneuvojen sekä olemassa olevien sähköautojen litiumioniakkujen korvaaminen näyttelevät tärkeää roolia.

Lähde: ResearchGate

He ottivat huomioon olemassa olevan tunnetun litiumivarannon, sekä jokaisen esiintymän louhintakustannukset ja liiketoimintaympäristön kyseisessä maassa.

Lähde: ResearchGate

Miten kierrätys voisi vähentää litiumikaivosten avaamista

Tutkijat ennustivat, että korkean kysynnän skenaariossa vuoteen 2050 mennessä tarvittaisiin jopa 85 uutta ja lisäistä litiumiesiintymää.

Mutta tämä voitaisiin dramaattisesti vähentää jopa 15 uuteen kaivokseen politiikan avulla, joka ohjaa markkinoita kohti pienempiä akkuja ja laajaa globaalia kierrätystä.

Siksi se, miten akkujen kierrätys toteutuu, saattaa olla tärkein asia, jonka litiumintuottajien sijoittajat voivat tehdä. Paljon enemmän kuin tulevan tuotannon ennustaminen vielä rakentamattomista kaivoksista.

Aikataulu on kaikki kaikessa. Joidenkin uusien kaivosten on avattava, jotta litiumin kierrätysvirta voidaan luoda. Kysyntäskenaariosta riippuen kierrätys tekisi suurimman eron noin vuonna 2035.

Tutkijat esittivät lopulta mallinsa tuloksen 2050 maailman karttana kaivoksista, jotka voitaisiin välttää, jos kierrätys toteutetaan tehokkaasti, ja jotka muuten olisivat tarpeen suuren litiumioniakkujen kysynnän vuoksi.

Lähde: ResearchGate

 Miten politiikka ja infrastruktuuri muokkaavat litiumin kysyntää

Julkinen politiikka ja investoinnit sähköautojen infrastruktuuriin vaikuttavat myös merkittävästi. Tällä hetkellä suuntaus on kohti erittäin suuria akkupaketteja sähköautoissa, jotta voidaan lievittää “toimintasäde‑ahdistusta” potentiaalisilla ostajilla, erityisesti kuljettajilla, jotka eivät ole välttämättä innostuneita sähköautoista.

Tämä tarkoittaa, että parempi latausinfrastruktuuri voisi dramaattisesti vähentää suurten akkupakettien tarvetta, mikä puolestaan vähentäisi merkittävästi litiumin kysyntää.

Miksi litiumin kierrätys on priorisoitava

Raaka-ainesijoittamisessa tärkein tekijä on usein tasapaino tarjonnan ja kysynnän välillä. Yleensä se tarkoittaa tarkkaa laskemista, kuinka paljon tarjontaa voidaan saada markkinahintojen perusteella, sekä perusteltua arviota tulevasta kysynnästä.

Litiumin tapauksessa, kun ala on vielä hyvin nuori ja muuttuu nopeasti, kierrätys voi olla toinen tärkeä tekijä, joka on otettava huomioon.

Kalifornian yliopiston tutkijoiden osoittamana eri skenaariot johtavat viidenkertaiseen vaihteluun tarvittavien uusien litiumikaivosten määrässä. Siksi kierrätyksen vaikutusten tarkka arviointi litiumimarkkinoilla tulisi todennäköisesti olla suurin prioriteetti alan toimijoille.

Sijoittaminen litiumialaan

Rio Tinto

Rio Tinto on kaivosalan jättiläinen (maailman toiseksi suurin), jolla on vahva läsnäolo rautakaivoksissa sekä kuparissa, alumiinissa, kullassa, uraanissa ym.

Rio Tinto laajenee nopeasti, erityisesti Simandoun megarautakaivosprojekti Guineassa ja Oyu Tolgoi -kuparikaivos, joka on suurin projekti Mongolian historiassa.

Rio Tinton odotetaan tarjoavan 25 % maailmanlaajuisen kuparitarjonnan kasvusta seuraavien viiden vuoden aikana.

Äskettäin se on tehnyt merkittävän siirtymän litiumikaivosalaan, hankkimalla litiumjättiläisen Arcadium Lithiumin, joka itsessään on 2023 syntyneen Allkemin ja Liventin suurten litiumintuottajien fuusion tulos, tehden siitä maailman kolmanneksi suurimman litiumintuottajan.

Lähde: Arcadium

Fuusio loi yrityksen, joka on läsnä kaikissa litiumin tuotanto- ja prosessointivaiheissa. Arcadiumin laajentumissuunnitelmat, joiden tavoitteena on kaksinkertaistaa kapasiteetti vuoden 2028 loppuun mennessä, toteutetaan nyt Rio Tinton toimesta.

Suora Litiumin Uutto (DLE)

Tämän hankinnan osalta, mitä on kuvattu “Rio Tinton todelliseksi palkinnoksi” on Arcadiumin suora litiumin uutto (DLE) -teknologia. Arcadium on itse asiassa työskennellyt DLE:n parissa vuodesta 1996, yhdistettynä haihdutusprosesseihin, ja on äskettäin edistynyt merkittävästi sen kaupallisen elinkelpoisuuden saavuttamisessa itsenäisenä uuttomenetelmänä.

Erityisesti, Livent hankki ILiAD Technologiesin vuonna 2023.

“ILiAD Technology Platform yhdistää erinomaisen litiumin valikoivan adsorbentin jatkuvaan vastavirtaiseen sängynkäsittelyyn”

“Livent on maailman johtava toimija ja suurin DLE-pohjaisten tuotantoprosessien käyttäjä, ja olemme innoissamme siitä, että he ovat tunnistaneet ILiADin tuomat edut DLE:n tulevaisuudessa.”

Näyttää siltä, että Arcadiumin pitkäaikainen DLE-osaaminen ja ILiAD:n “laaja valikoima litiumia sisältäviä suolavesiä monenlaisissa olosuhteissa” olivat keskeinen syy Rio Tinton päätökseen hankkia Arcadium, sen lisäksi että Arcadiumin alhainen arvostus johtui litiumimarkkinoiden syklisestä luonteesta.

Vaikka pitkällä aikavälillä elektrokemiallinen litiumin uutto saattaa korvata adsorbenttipohjaiset menetelmät, on myös todennäköistä, että skaalautuneessa DLE-kokemuksessa on hyötyä, jos tästä tulee tulevaisuudessa pääasiallinen litiumin uuttomenetelmä.

Litiumifolio

Arcadium kehitti myös LIOVIXin, tulostettavan litiumifolion, jota voidaan käyttää akkujen suorituskyvyn parantamiseen, valmistuskustannusten ja litiumin käytön vähentämiseen.

Lähde: Arcadium

Rio Tinton rooli vihreissä metalleissa ja akkuinnovaatiossa

Arcadiumin hankinta asetti Rio Tinton selvästi kaivosalan innovaattoreiden joukkoon, kun se yhdistetään sen teknologiaosaston kanssa, joka parantaa kuparin uuttomenetelmiä sen yrityksen Nuton kautta.

Nutonin uusi teknologia mahdollistaa paljon korkeamman kuparin talteenottoprosentin louhitusta malmista.

Rio Tinton alumiinintuotanto on vähähiilinen, kiitos vesivoiman, jota käytetään bauxiitin jalostamiseen alumiiniksi ja sen jälkeen alumiiniksi.

Rio Tinto on myös investoinut muihin litiumhankkeisiin, äskettäin hankkimalla Ricon-projektin Argentiinassa ja kiistanalaisen Jadar-litiumiprojektin Serbiassa (mahdollisesti suurin litiumiprojekti Euroopassa).

Viimeaikaisten hankintojen ja uusien projektien vuoksi Rio Tinton tulisi yhä enemmän nähdä ydinsä edelleen rautakaivoksena, jonka vihreä profiili kasvaa ja jolla on vahva kasvu kaikissa energiasiirtymän vaatimissa metalleissa, erityisesti kuparissa, vähähiilisessä alumiinissa ja litiumissa.

Tämän seurauksena Rio Tinto on yritys, jonka tulisi hyötyä energiasiirtymästä paitsi mahdollisesti epävakaista litiumin hinnoista myös vakaammista alumiinin ja kuparin myynneistä.

Uusimmat Rio Tinto (RIO) -osakkeen uutiset ja kehitykset

Tutkimusviite:

^{1. Busch, Y. Chen, P. Ogbonna & A. Kendall. Kysynnän ja kierrätyksen vaikutukset litiumin louhinnan aikaan ja paikkaan. Nature Sustainability. (2025). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01561-5}