Компания Lilac Solutions является пионером нового типа извлечения лития, который может удвоить производство лития в США за два года и произвести революцию в отрасли.
ОКРУГ БОКС-ЭЛДЕР, штат Юта – В ясный августовский полдень берег Северного рукава Большого Солёного озера напоминает сцену из научно-фантастического фильма, действие которого происходит в палящем инопланетном мире. Пустынное солнце ослепительно отражается от белой соли, которая скапливается и хрустит под ногами, словно снег, у кромки воды. В той части озера, где лодки слишком мелки, бактерии окрасили воду в ярко-розовый цвет. Вокруг возвышаются острые красные горы и коричневые заросли кустарника. Единственным явным признаком присутствия людей является покрытый солью шланг, идущий от кромки воды к импровизированному лагерю из грузовых контейнеров и грузовиков в нескольких сотнях футов.
Эта потусторонняя сцена – испытательный полигон компании Lilac Solutions, которая разрабатывает технологию, которая, по её словам, подорвёт попытки США отобрать у Китая контроль над мировыми поставками лития, так называемого «белого золота», необходимого для электромобилей и аккумуляторов. Прежде чем снести свой демонстрационный объект и построить на его месте первый коммерческий завод, который должен быть запущен в эксплуатацию в следующем году, компания пригласила меня стать первым журналистом, который посетит её филиал в этом отдалённом районе, примерно в двух часах езды от Солт-Лейк-Сити.
Стартап стремится коммерциализировать новый способ извлечения лития из горных пород, называемый прямой экстракцией лития (DLE). Этот подход призван снизить ущерб окружающей среде, наносимый двумя наиболее распространёнными традиционными методами добычи лития: добычей из твердых пород и выщелачиванием.
Австралия, крупнейший мировой производитель лития, использует первый подход, выкапывая из земли горные породы, насыщенные литием, для химической переработки в промышленные версии металла. Чили, второй по величине источник лития, использует второй подход: затапливает водой залитые солнцем районы пустыни Атакама. В результате образуются водоёмы, богатые растворённым литием, которые затем высыхают, оставляя после себя литиевые соли, которые можно собирать и перерабатывать в других местах.
Ряд методов, известных как DLE, также используют литиевый рассол, но вместо испарения с большим количеством воды все они включают в себя передовые химические или физические процессы фильтрации, которые избирательно отделяют ионы лития. Хотя DLE еще не набрал популярность, его сниженная потребность в воде и земле сделала его основным направлением для компаний и правительств, стремящихся нарастить производство для удовлетворения растущего спроса на литий, поскольку набирают популярность электромобили, а для резервного питания энергосетей все чаще используются еще более мощные батареи. Китай, который перерабатывает более двух третей добываемого в мире лития, разрабатывает свой собственный DLE для увеличения внутреннего производства сырья. Новые подходы все еще изучаются, но почти десяток компаний уже активно ищут возможности коммерциализации технологии DLE, а некоторые промышленные гиганты уже предлагают базовое готовое оборудование.
В августе компания Lilac завершила самое передовое на сегодняшний день испытание своей технологии, которая, по словам компании, не только требует гораздо меньше воды, чем традиционная экстракция лития, но и использует лишь малую часть того, что требуется другим подходам DLE.
Связанная история
Компания использует запатентованные гранулы для извлечения ионов лития из воды и заявляет, что её технология позволяет извлекать литий, используя в десять раз меньше воды, чем технология сорбентов на основе оксида алюминия, доминирующая в отрасли DLE. Lilac также подчёркивает свою полностью американскую цепочку поставок. Например, технология, изначально разработанная Koch Industries, использует некоторые компоненты китайского производства. Гранулы Lilac производятся на заводе компании в Неваде.
По словам Лайлак, эти шарики особенно хорошо подходят для извлечения лития в местах его низкой концентрации. Это не значит, что их можно развернуть где угодно — добыча лития на реке Гудзон в ближайшее время не планируется. Но технология Lilac может предложить значительные преимущества по сравнению с тем, что сейчас представлено на рынке. Отказ от планов стать крупным производителем может позволить компании занять значительную долю мирового производства, привлекая компании, добывающие литий, которые ищут лучшее оборудование, считает Майло Макбрайд, исследователь из Фонда Карнеги за международный мир, автор недавнего доклада по технологии DLE.
Если всё получится, пилотный завод, который Lilac построит в ближайшее время для проверки своей технологии в промышленных масштабах, может значительно увеличить внутренние поставки в тот момент, когда крупнейший в стране проект по добыче лития – спорный рудник Thacker Pass в Неваде – столкнулся с новой неопределённостью. В начале октября администрация Трампа договорилась о пересмотре условий федерального займа на сумму более 2 миллиардов долларов, чтобы обеспечить правительству США 5% акций.
Несмотря на двухпартийную поддержку правительства, перспектива создания глубокого разреза на нетронутом участке ландшафта Невады вызвала яростное сопротивление со стороны защитников окружающей среды и судебные иски от скотоводов и индейских племён, которые утверждают, что проект «Такер Пасс» разрушит подземные резервуары пресной воды, от которых они зависят. Нехватка воды на засушливом Западе также затрудняет планирование использования дополнительных испарительных прудов – другого традиционного способа извлечения лития.
Lilac — не единственная компания в США, продвигающая технологию DLE. В калифорнийском Солтон-Си такие компании, как EnergySource Minerals, планируют построить геотермальную электростанцию для электроснабжения объекта DLE, добывающего литий из внутреннего пустынного озера. А такие энергетические гиганты, как Exxon Mobil, Chevron и Occidental Petroleum, стремятся освоить район на юго-западе Арканзаса, называемый Смаковер, где исследователи Геологической службы США обнаружили до 19 миллионов тонн неиспользованного лития в солёных подземных водах. Lilac занимает промежуточное положение, как в географическом, так и в стратегическом плане: она стремится разрабатывать новые технологии, как и калифорнийские компании, но продаёт своё оборудование энергетическим гигантам Арканзаса.
Связанная история
Мера, которую я называю «Зеленой премией», показывает, куда мы можем инвестировать в климатический прогресс для достижения максимального эффекта.
Большое Солёное озеро — не самое очевидное место для разработки литиевого рудника. В Солтон-Си концентрация лития составляет чуть менее 200 частей на миллион. В Аргентине, где у компании Lilac есть ещё один испытательный полигон, запасы превышают 700 частей на миллион.
Здесь, на Большом Солёном озере? «Это 70 частей на миллион», — говорит мне Раэф Салли, генеральный директор Lilac, уроженец Австралии. «То есть, если бы у вас был футбольный стадион на 45 000 мест, это были бы три человека».
Для компании Lilac это, по сути, особенность местоположения. «Это очень, очень хорошая демонстрация возможностей нашей технологии», — говорит Салли. Демонстрация того, что оборудование Lilac может извлекать литий высокой чистоты из рассола с низкой концентрацией, говорит он, доказывает его универсальность. Однако Lilac выбрала это место не поэтому. «Юта — штат, благоприятствующий горнодобывающей промышленности», — говорит Элизабет Понд, вице-президент по коммуникациям. И хотя в воде озера низкая концентрация лития, для извлечения рассола достаточно просто пропустить шланг, в то время как в других местах пришлось бы вырыть колодец с большими затратами.
Когда я сопровождал Салли на испытательный полигон во время моей экскурсии, наш маршрут пролегал по грунтовым дорогам округа, окаймлённым полями диких подсолнухов. Сам объект представляет собой не более чем набор переоборудованных грузовых контейнеров и двух мобильных прицепов, один из которых служит главным офисом, а другой – полевой лабораторией для испытаний образцов. Он не подключен к электросети и использует дизельные генераторы, которые, по словам компании, будут заменены пропановыми установками после преобразования этого объекта в постоянный, но в конечном итоге могут быть заменены геотермальной технологией, использующей ресурсы горячих пород, расположенных поблизости. (Салли поясняет, что солнечные панели не могли обеспечить круглосуточное электроснабжение объекта.) Но он зависит от подключения к Большому Солёному озеру через этот длинный шланг.
Поднятая наверх вода из озера проходит через ряд фильтров для удаления твёрдых частиц, пока не попадает в сосуд, заполненный специально разработанными компанией керамическими шариками из запатентованного материала, который притягивает ионы лития из воды. После насыщения шарики промываются кислотой для удаления лития. Оставшийся рассол затем многократно тестируется и, если его считают безопасным для сброса в озеро, перекачивается обратно на берег через отводящую трубку в шланге. Литиевый раствор, тем временем, хранится в резервуарах на месте, а затем отправляется на перерабатывающий завод для получения карбоната лития аккумуляторного качества – белого порошка.
«Как поставщик технологий в долгосрочной перспективе, если мы хотим обеспечить спрос на литий на десятилетия, они хотят позиционировать свою технологию как способную охватить целый ряд рынков», — говорит Макбрайд. «Разработка технологии, которая потенциально может обеспечить экономически выгодную добычу различных видов ресурсов в различных условиях, — заманчивое предложение».
Этот испытательный полигон долго не продержится. Во время моего визита команда Lilac уже начала упаковывать оборудование после завершения демонстрационных испытаний. Результаты, которыми компания поделилась со мной эксклюзивно, свидетельствуют об ошеломляющем успехе, особенно для такого низкосортного рассола с многочисленными примесями: оборудование Lilac извлекло в среднем 87% доступного лития со степенью чистоты 99,97%.
Связанная история
Враждебные торговые планы новой администрации грозят замедлить переход к более чистым отраслям промышленности, повысить инфляцию и затормозить экономику.
Следующим шагом станет расчистка территории для строительства первого постоянного коммерческого объекта Lilac на той же площадке. Чтобы выполнить условия разрешений штата Юта на строительство нового завода, компании пришлось прекратить все работы на демонстрационном проекте. Если всё пойдёт по плану, первый завод Lilac в США начнёт коммерческую добычу во второй половине 2027 года. Компания уже выделила на проект около двух третей финансирования. Это может сделать завод первым новым коммерческим источником лития в США, запущенным в эксплуатацию за последние годы, и первым в истории заводом по технологии DLE.
После полного запуска проект должен производить 5000 тонн лития в год, что вдвое увеличит годовое производство лития в США. Однако полномасштабный завод, использующий технологию Lilac, будет производить в три-пять раз больше.
Есть несколько потенциальных препятствий. В этом году регулирующие органы штата Юта начали ужесточать контроль над компаниями, занимающимися добычей полезных ископаемых, которые откачивают воду из Большого Солёного озера, которое мелеет на фоне усиливающихся засух. (Компания Lilac утверждает, что ограничения практически не действуют, поскольку она возвращает воду обратно в озеро.) Хотя относительно низкая концентрация лития в воде служит хорошим примером, полномасштабное коммерческое производство, вероятно, окажется гораздо более экономичным в месте с большим количеством этого металла.
«Большое Солёное озеро, пожалуй, наихудшее место для этого, поскольку добыча воды из него сопряжена с серьёзными трудностями», — говорит Эшли Зумвальт-Форбс, горный инженер, ранее занимавший должность заместителя директора по минералам для аккумуляторов в Министерстве энергетики. «Но если это просто испытание технологии, то это имеет смысл».
Lilac выделяется среди конкурентов тем, что не планирует разрабатывать и производить собственное оборудование для DLE и производить настоящий литий. Lilac хочет продавать свою технологию другим. Пилотная установка предназначена только для тестирования и демонстрации оборудования. Салли рассказал мне, что она строится под управлением отдельного общества с ограниченной ответственностью, чтобы облегчить потенциальную продажу в случае успеха.
Это необычная ситуация в литиевой отрасли. Как только большинство компаний добиваются успеха в своих технологиях, «они сходят с ума и думают, что смогут вертикально интегрироваться и одновременно быть и горнодобывающей компанией, и производителем энергии», — говорит мне Квази Ампофо, руководитель отдела минералов и металлов в энергетическом консалтинговом агентстве BloombergNEF.
«Lilac пытается стать поставщиком технологий, — говорит он. — Интересно, почему большинство людей не выбирают этот путь».
Салли говорит, что если все пойдет по правильному сценарию, Lilac может стать предпочтительным поставщиком для таких проектов, как нефтяные объекты в Смаковере и за его пределами.
«Мы считаем, что наши технологии — это технологии следующего поколения, — говорит он. — И если мы будем работать с Exxon, Chevron или Rio Tinto, мы хотим стать поставщиком технологии глубокого литийного восстановления (DLE) для их литиевого проекта».
Источник: www.technologyreview.com
