Вторая нефть
Уже к 2023 году массовое производство электромобилей стартует на таких автогигантах как Mercedes, BMW, Toyota, Ford, Audi, Porsche, Volvo, Huyndai, Honda. И это, не говоря уже о компании Tesla, которая за один только 2020 год выпустила полмиллиона автомобилей, а к 2025 году, по прогнозам аналитиков, этот показатель может вырасти до 10 миллионов. Скептики говорят, что этот рубеж недостижим, однако и в 500 тысяч авто, выпущенных в этом году, не верили многие. Вектор зеленых технологий с каждым годом становится все перспективнее — с этим фактом не поспоришь. Однако у светлого и бездымного электро-будущего тоже есть свой шлейф, который негативно отражается на той самой экологии, из-за которой так усердно «зажимают» автомобили с классическими двигателями внутреннего сгорания.
Известно, что самым дорогим компонентом электромобиля является аккумуляторная батарея — она составляет от 25 до 50 процентов от общей суммы расходов. А главным сырьем для ее производства сегодня является литий. Тот самый металл, который применяется для производства батарей для смартфонов, планшетов, ноутбуков и еще многих бытовых вещей, о чем многие пользователи даже не подозревают.
Сейчас потребность лития составляет около 250 тысяч тон в год, но уже к 2025 году эта цифра может удвоиться. Солидный рост прогнозируется и в финансовом секторе. Так, согласно данным конференции ООН по торговле и развитию, мировой рынок катодов для литий-ионных аккумуляторов уже в 2024 году достигнет показателя в 58,8 миллиарда долларов, в то время как в 2018-м он составил всего семь миллиардов долларов. Именно поэтому литий называют второй нефтью, которая на фоне набирающей силу тенденции ЭКО будет только усиливаться, отодвигая востребованность черного золота на второй план. Конечно, полностью отказаться от добычи нефти человечество сможет еще не скоро, однако потребность в нем может сократиться в разы.
Известно, что в земле Казахстана хранится почти вся таблица Менделеева, и литий не исключение. Согласно имеющимся данным, разведанные запасы лития в стране составляют около 50 тысяч тонн. Это неплохой показатель, причем даже на фоне мировых. Сейчас лидером поставок лития является Австралия, где ежегодно добывается более 18,3 тысячи тонн в год. На втором месте расположился чилийский литий, которого добывается чуть более 14 тысяч тонн в год. Замыкает тройку лидеров Аргентина с показателем 5,5 тысячи тонн в год. То есть у Казахстана есть все шансы оказаться в Топ-5 по поставкам этого перспективного металла. Тем более что запасов этого ископаемого может быть гораздо больше. Та экспертная оценка, которая доступна сейчас, построена на научных работах, проведенных еще при Советском Союзе. В независимом Казахстане никто не проводил столь масштабные исследования. То есть даже с учетом только разведанных залежей лития РК может непрерывно поставлять сырье на протяжении более 10 лет, а это и колоссальные валютные инвестиции, и создание рабочих мест, и признание мирового сообщества.
Сейчас литиевая минерализация уже установлена в Восточно-Казахстанской, Актюбинской, Костанайской и Западно-Казахстанской областях.
Бедная богатая Порту
Но у литиевой лихорадки есть и обратная сторона, в которой на самом деле чистых технологий практически нет. Если рассматривать основные способы добычи лития, то их всего два, и ни один из них не обходится без нанесения природе ощутимого ущерба.
Первый из способов подразумевает добычу из пегматитовых минералов, которые состоят из кварца, полевого шпата, слюды и других кристаллов. Попросту говоря, люди разрабатывают карьеры, в которых богатая ценным веществом порода изымается открытым способом. А дальше все ископаемые отправляются на переработку, где литий выделяют при помощи ряда химических процессов. Проблема в том, что для добычи таким способом требуется извлекать очень много породы. Для сравнения, чтобы получить одну тону «драгоценного» металла, необходимо переработать 250 тонн руды сподумен (минерал, силикат лития и алюминия).
Как говорилось выше, ключевых поставщиков лития можно пересчитать по пальцам одной руки — все они расположены в трех странах, что, откровенно говоря, не очень хорошо. Ведь получается, что производство электромобилей, независимо от страны, в которой находится предприятие, является зависимым не только от стабильности работы компаний-поставщиков лития, но и того, какая экономическая или политическая обстановка в этих самых странах.
Сейчас многие страны Европы ищут пути добычи лития на своем континенте, что сократило бы и логистические затраты, и сделало бы процесс поставок менее зависимым от внешних факторов.
На этом фоне выяснилось, что большие запасы желанного металла сосредоточены в горных районах Португалии. Их объем таков, что может сделать страну ключевым поставщиком на весь европейский рынок. К примеру, в одной только деревне Ковашду-Баррозу планируется добывать в год 200 тысяч тонн минерала, богатого литием.
Но такая идея встретила сильное сопротивление со стороны фермеров, которые считают, что шахты под открытым небом приведут к вырубке лесов, пыли, шуму и загрязнению. Как следствие, не только в Португалии, но и во всех странах Европы регулярно проходят митинги и забастовки. Вследствии этого экологам удалось приостановить разработку рудника до окончательного утверждения программы правительством.
Несмотря на небольшую победу, есть мнение, что с учетом потенциала эту игру борцы за экологию скорее всего проиграют. Тем более что опыт уже есть. По оценкам экспертов, на разработку действующей шахты Mina do Barroso уйдет 16 лет, а ожидаемая выручка должна составить около 1,3 миллиарда евро за весь период эксплуатации рудника. И это в одной только шахте. В целом же по стране насчитывается более 10 регионов, в каждом из которых можно вырыть не один котлован.
По словам еврокомиссара по вопросам энергетики Мароша Шефчовича, к 2050 году Европе потребуется почти в 60 раз больше лития только для электромобилей и аккумуляторов энергии. Европейский союз и промышленные компании хотят развивать всю цепочку создания стоимости от добычи лития до производства аккумуляторов. К 2025 году этот рынок может стоить 250 миллиардов евро в год, и Португалия в отличие от отдельных ее жителей не хочет упускать такую возможность.
На наш век не хватит
Второй способ добычи тоже не отличается особой заботой о природе и экологии, хотя и не требует вырубки лесов и срезания гор — это добыча соляных растворов путем получения богатых литием концентратов. Такой способ требует больших трудов для выпаривания и множества химикатов. При этом технология сильно зависит от погоды. Чтобы выпарить воду, нужно солнце, а производство получается долгим и не особенно чистым. Крупнейшие предприятия по добыче лития расположены на стыке трех стран — Чили, Боливии и Аргентины. Это очень сухая область с палящим солнцем и очень редкой растительностью.
Не самые благоприятные климатические условия оказались идеальными для формирования подземных «кислотных» озер, откуда воду, богатую минералами, и выкачивают на поверхность. Выкачанной смесью заполняются огромные искусственные бассейны, размеры которых достигают нескольких сотен метров как в длину, так и в ширину. Для сравнения, чтобы получить одну тонну лития, требуется 750 тонн обогащенного минералами рассола, который должен томиться на солнце около полугода.
Такой способ выпаривания позволяет добиться шестипроцентной концентрации раствора примерно за шесть месяцев.
Но переработка огромного количества сырья при производстве лития приводит к значительному негативному воздействию на окружающую среду. Для производства и добычи лития концернам требуются миллионы литров пресной воды. Кроме того, выкачивание соленой воды из глубины озера приводит к тому, что редкие грунтовые воды стекаются в образовавшиеся полости подземного озера. Смешиваясь с соленой водой, она становится непригодной для употребления.
Местные эксперты и борцы за экологию утверждают, что вода, накопленная десятками тысячелетий, держит в балансе всю экосистему, а его нарушение из-за постоянной откачки может привести к утрате всей растительности в округе уже в ближайшие пять-десять лет. Есть и другие побочные действия. Крестьяне из прилегающих деревень жалуются на то, что от смешанной с химикатами пыли, которую разносит ветер, слепнут их животные. Известь, щелок и калий, используемые в процессе производства лития, и в соединении действуют агрессивнее, чем каждое из них само по себе.
Эксперты подсчитали, для производства батареи для одной-единственной электромашины требуется до 80 тысяч литров воды. В свою очередь, когда озеро истощается, а степень минерализации падает, производственные бассейны попросту бросают. С высоты птичьего полета отработанные ячейки для добычи лития выглядят просто утопически.
Сгущают тучи над темой развития электромобилей и долгосрочные прогнозы. Проведенные расчеты показали, что литиевые руды в мире закончатся примерно через 25-30 лет, а литиевые запасы разведанных ресурсов, связанные с соляными озерами, — примерно через 50-60. И это понимают как производители электромобилей, так и инженеры самих аккумуляторных батарей. Дефицит лития, который может случиться уже через четверть века, повлечет за собой сильный рост цены на этот металл, что приведет в тупик те инициативы, за которые сейчас все так усердно борются.
Конечно, есть и другие сценарии развития событий. Если инженеры сумеют сделать более эффективный аккумулятор, который потребует гораздо меньшего количества лития, то прогнозы будут более оптимистичными. Не стоит забывать и о том, что ведутся работы по развитию вторичного производства. Негативное влияние производства литий-ионных батарей на окружающую среду может быть значительно уменьшено, если повысить степень извлечения материалов из аккумуляторных батарей с истекшим сроком эксплуатации. Уже сейчас известно, что для получения одной тонны лития потребуется 28 тонн использованных литий-ионных батарей, что гораздо эффективнее вышеописанных способов.
Сам электромобиль, несомненно, наносит гораздо меньше вреда, чем бензиновый аналог, только вот насколько вреднее его производство — это еще предстоит выяснить.
