Hållbarhet

Har Arkansas svaret på vårt litiumbehov?

mm
Publicerad
Uppdaterad
Lägg till Securities.io bland dina föredragna källor på Google
Information: Securities.io kan få ersättning när du använder länkar till produkter vi granskar. Det påverkar inte våra redaktionella bedömningar. Vi är inte registrerad investeringsrådgivare; detta är inte investeringsråd. Läs vår affiliateinformation.

Betydelsen av litiumförsörjning

Litium har blivit en viktig råvara genom elbilar och energilagring. Prognoserna i denna artikel från 2024 pekar på fortsatt efterfrågetillväxt fram till 2030, från omkring 1 189 000 ton litiumkarbonatekvivalenter (LCE). LCE ska inte förväxlas med vikten av rent litium, och prognoser är inte säkra utfall.

Källa: Statista

Även om dagens litiumjonteknik förändras kan litium förbli viktigt i andra batterikemier, exempelvis fastfasbatterier med metalliskt litium.

Förändringar i efterfrågan, utbud och lager har bidragit till stora prisrörelser, med både kraftiga uppgångar och nedgångar.

En trygg litiumförsörjning är strategiskt viktig för bland annat elbolag och biltillverkare som behöver batterier.

År 2024 hade Kina en dominerande ställning inom batteritillverkning och litiumförädling. Australien, Chile, Kina och Argentina var viktiga producenter av primärt litium. Bolivia har stora resurser men var inte en motsvarande stor kommersiell producent.

Nordamerikas litiumproduktion var begränsad i förhållande till de kända resurserna. Forskare vid USA:s geologiska myndighet USGS och Arkansas energi- och miljömyndighet uppskattade stora mängder löst litium i regionens saltlösningar. Studien publicerades i Science Advances med titeln ”Utvärdering av litiumresursen i Smackoverformationens saltlösningar i södra Arkansas med maskininlärning1”.

En ny litiumtriangel?

Sydamerikas litiumtriangel ligger i gränsområdet mellan Chile, Argentina och Bolivia och innehåller stora litiumresurser i saltlösningar. Resursernas storlek är dock inte samma sak som kommersiell produktion.

Smackoverformationen sträcker sig över delar av Arkansas, Texas, Louisiana och andra delstater. Den aktuella studien gäller södra Arkansas.

Uppskattningen förbättrar bilden av USA:s litiumresurser betydligt. Den visar inte hur mycket som kan utvinnas tekniskt och ekonomiskt.

Studien kombinerade kartor över förväntade litiumhalter med reservoarparametrar och geologiska data. Resultatet var 5,1–19 miljoner ton litium på plats i saltlösningar i södra Arkansas, motsvarande 35–136 procent av den dåvarande uppskattningen av USA:s samlade resurser.

Hur hittades det?

Man visste redan att saltlösningar vid områdets olje- och gasfält innehåller brom och litium. Tidigare prov visade stor spridning, från 0,08 till 1 700 mg litium per liter.

Forskarna sammanförde mätningar och geologiska data med maskininlärning. Områdets långa historia av olje- och gasprospektering gav mycket information om undergrunden.

Modellen tränades med publicerade och nyinsamlade mätningar av litiumhalter. Geologiska och geokemiska variabler samt temperatur användes för att skapa en sammanhängande karta över förväntade halter i studieområdet.

Analysen gällde den geologiska Smackoverformationen, inte en enskild gruvplats.

Förutsäga litiuminnehåll

Viktiga variabler för modellens förutsägelser av litiumhalten var:

  • Halten löst svavelväte (H2S).
  • Djupet där saltvattenprovet togs.
  • Höjdläget för Smackoverformationens övre gräns.
  • Smackoverformationens mäktighet.

Resultaten beror på antaganden om saltlösningens volym och litiumhalt. Studiens intervall kan sammanfattas så här:

  • Nedre uppskattning: 5,1 miljoner ton litium.
  • Mellanliggande beräkningar varierar med antagandena om volym och halt.
  • Övre uppskattning: 19 miljoner ton litium.

Litium som biprodukt

En del av saltlösningarna pumpas redan upp vid bromproduktion eller som biprodukt från olje- och gasutvinning.

Studien uppskattade att omkring 5 000 ton löst litium följde med dessa flöden till ytan under 2022, mindre än 0,1 procent av den beräknade resursen. Det betyder inte att litiumet återvanns som en säljbar produkt.

Mängden skulle teoretiskt kunna täcka USA:s uppskattade litiumförbrukning 2022 om den gick att återvinna. Jämförelsen visar potential, inte redan tillgänglig produktion.

Oljebolag undersöker möjligheten att använda sin borrkompetens. Ett exempel är ExxonMobils planer på borrning för litiumproduktion.

Direkt litiumextraktion (DLE)

En familj av tekniker för litiumutvinning

En stor del av litiumproduktionen bygger på två huvudsakliga tillvägagångssätt.

Det första är bearbetning av litiumrika bergarter som spodumen, med krossning, anrikning och vidare behandling. Metoden är viktig i Australien.

Det andra är att koncentrera saltlösningar med solavdunstning i stora dammar. Kostnader, utbyte och påverkan på vattensystem varierar med fyndigheten och processen. Ett utbyte på 50 procent gäller inte generellt för alla anläggningar.

Direkt litiumextraktion omfattar flera selektiva metoder för att återvinna litium ur saltlösningar. Vissa används redan, medan andra utvecklas vidare.

Selektiv separation

DLE syftar till att skilja ut litiumjoner utan att enbart förlita sig på avdunstning. Det kan ske med olika tekniska metoder:

  • Adsorption, där ett särskilt material binder litium selektivt till sin yta.
  • Jonbyte, där litiumjoner byts mot andra positivt laddade joner.
  • Vätskeextraktion, där litium överförs selektivt från saltlösningen till en annan vätskefas.

Saltlösningar från oljefält kan vara en viktig litiumresurs. Att använda flöden som redan pumpas upp kan kräva mindre mark än stora avdunstningsdammar, beroende på om den direkta extraktionen är tekniskt och ekonomiskt genomförbar.

Källa: ”Utvärdering av litiumresursen i Smackoverformationens saltlösningar i södra Arkansas med maskininlärning”.

Litiumnanofiltrering

Forskare vid Monash University i Australien presenterade en ny separationsmetod i Nature Sustainability, i studien ”Hållbar litiumextraktion och samtidig produktion av magnesiumhydroxid ur saltsjöars saltlösningar”.

Metoden använder nanofiltrering med hjälp av EDTA för att separera litium och magnesium. Magnesium kan därefter omvandlas till magnesiumhydroxid i stället för att hanteras som avfall.

Studien rapporterar 99,85 procents avskiljning av Mg2+ och högt flöde av Li+ i starkt salthaltig lösning. Litiumåtervinningen nådde 89,90 procent efter två filtreringssteg. Siffran 99,85 procent gäller magnesiumavskiljningen, inte litiumutbytet.

Magnesium försvårar ofta selektiv litiumutvinning. Bättre separation kan göra fler typer av saltlösningar intressanta.

Forskargruppen rapporterar omkring 90 procents litiumåtervinning och möjlighet till snabbare behandling än med traditionell avdunstning. Uppskalning och total prestanda behöver bedömas för varje tillämpning.

Processen kan minska behovet av avdunstning och möjliggöra återvinning av vatten. Det betyder inte att hela anläggningen saknar förbrukning av vatten, energi eller kemikalier. Den samlade balansen är särskilt viktig i torra områden.

Investera i litium och batteriteknik

Litiumjonbatterier har möjliggjort bärbar elektronik och eldrivna bilar.

Nya batterier kan stödja större användning av förnybar el och vissa elektriska flygtillämpningar. Batterier ensamma garanterar dock inte ett helt förnybart elnät eller elektrifiering av alla flygplan.

Batterirelaterade företag kan handlas genom olika mäklare. På securities.io finns presentationer för USA, Kanada, Australien, Storbritannien och många andra länder.

Ett alternativ är litium- och batterifonder som Amplify Lithium & Battery Technology ETF (BATT), Global X:s Lithium & Battery Tech ETF (LIT) eller WisdomTree Battery Solutions UCITS ETF. De ger exponering mot flera företag men behåller branschrisk och kan falla i värde. De är inte bioteknikfonder.

Se även vår artikel ”Tio aktier inom batterimetaller och gruvdrift för förnybar energi”.

Företag för direkt litiumextraktion

RIO Prisdiagram

Rio Tinto (RIO ) är en stor gruvkoncern med verksamhet inom järnmalm, koppar, aluminium och andra råvaror.

Viktiga projekt omfattar järnmalmsprojektet Simandou i Guinea och koppargruvan Oyu Tolgoi i Mongoliet.

Kopparinvesteringar var en viktig del av koncernens tillväxtplaner. Uppgiften om att bidra med 25 procent av ökningen i världens kopparutbud under den följande femårsperioden var en prognos från tiden, inte säker produktion.

Den 9 oktober 2024 meddelade Rio Tinto ett avtal om att köpa Arcadium Lithium; förvärvet var då inte slutfört. Arcadium bildades den 4 januari 2024 när Allkem och Livent slutförde den fusion som annonserats 2023.

Källa: Arcadium

Fusionen förenade verksamheter inom litiumproduktion och förädling. Arcadiums planer innebar att mer än fördubbla kapaciteten till slutet av 2028, ett mål som ännu återstod att förverkliga 2024.

Arcadiums innovationer

DLE

I analysen beskrivs DLE-tekniken som ”Rio Tintos verkliga vinst”. Arcadiums föregångare använde DLE från 1996 tillsammans med avdunstningsdammar. Nyare utveckling syftade till högre effektivitet och mindre beroende av avdunstning.

År 2023 köpte Livent en minoritetsandel i ILiAD Technologies moderbolag, inte hela företaget.

ILiAD-plattformen kombinerar ett litiumselektivt adsorbentmaterial med kontinuerlig motströmsbehandling i en bädd.

Investeringsmeddelandet beskriver Livents erfarenhet av DLE och de förväntade fördelarna med ILiAD.

DLE-erfarenheten och möjligheten att behandla olika slags saltlösningar var viktiga delar av affärslogiken. Förvärvsbeslutet berodde också på värdering, tillgångar och marknadsutsikter.

Tryckbart metalliskt litium

LIOVIX är en formulering med tryckbart metalliskt litium för bland annat elektrodtillverkning. Den ska förbättra prestanda och litiumutnyttjande, men är inte bara färdig litiumfolie och garanterar inte lägre kostnader i alla batterier.

Källa: Arcadium

Rio Tintos gröna profil

Det planerade Arcadiumförvärvet skulle stärka Rio Tintos roll inom gruvteknik och förädling. Koncernen utvecklade också teknik för kopparutvinning genom Nuton, med målet att öka utbytet ur lämpliga malmer.

Rio Tinto har aluminiumproduktion med lägre utsläpp vid anläggningar som använder vattenkraft. Det gäller framför allt den elintensiva elektrolysen och betyder inte att hela kedjan från bauxit är utsläppsfri.

Rio Tinto investerade även i andra litiumprojekt, som Rincon i Argentina och det omstridda Jadarprojektet i Serbien, ett betydande europeiskt litiumprojekt.

Koncernen förblev en stor järnmalmsproducent samtidigt som den sökte tillväxt inom koppar, aluminium med lägre utsläpp och litium. Metallernas roll i energiomställningen undanröjer inte miljöpåverkan, lokala invändningar eller genomföranderisker.

Studierreferens:

1. Knierim, K. J., et al. (2024). Evaluation of the lithium resource in the Smackover Formation brines of southern Arkansas using machine learning. Science Advances, 10, Article adp8149. https://doi.org/10.1126/sciadv.adp8149

mm

Jonathan är en tidigare biokemistforskare som arbetade med genetisk analys och kliniska prövningar. Han är nu en aktieanalytiker och finansskribent med fokus på innovation, marknadscykler och geopolitik i sin publikation 'The Eurasian Century'.