Kiedyś ropa, teraz lit. Nowe życie Teksasu

Lit napędza transformację transportu opartą na bateriach litowo-jonowych – obecnie najpopularniejszym typie baterii stosowanych w samochodach elektrycznych. Niestety tego pierwiastka jest na świecie niewiele, bo jego zawartość w skorupie ziemskiej sięga 0,002 proc. Ponadto występuje on zwykle w niewielkich stężeniach, a jego większymi rezerwami może pochwalić się tylko kilka miejsc na świecie: Chile, Australia, Argentyna, Chiny i wreszcie na piątym miejscu – USA.

Ponieważ obecnie jest on jednym z kluczowych pierwiastków dla transformacji, jest trudno dostępny, a jego wydobycie – przez jego rozproszenie w skałach – utrudnione, wciąż są poszukiwane nowe rezerwy oraz nowe metody jego pozyskania.

Okazuje się , że spore rezerwy litu znaleziono w wapiennych formacjach skalnych Smackover na obszarze stu mil w północno-wschodnim Teksasie i południowym Arkansas. Solanka – czyli wodny roztwór soli, w tym przypadku soli litu – w południowo-środkowym Arkansas zawiera około 200-250 mg litu na lit. Jednakże wstępne badania sugerują, że im dalej na zachód, tym stężenia są wyższe. W marcu 2023 r. kanadyjska firma Standard Lithium ogłosiła, że w wykonanym przez nią odwiercie w hrabstwie Cass odnaleziono stężenia ponad 600 mg/l. To poziom zbliżony do tych znanych z Chile, Argentyny czy Boliwii, czyli tzw. trójkąta litowego . Wiele wskazuje na to, że może to być najbardziej stężone źródło w Ameryce Północnej. Teraz trwa wyścig o to, kto przekształci te niegdyś wydajne pole naftowe w światowej klasy źródło litu.

Jednakże wydobycie litu to zazwyczaj bardzo destrukcyjny dla środowiska proces i wiąże się ze znacznym przekształceniem krajobrazu. Jedną z technik jest powolne odparowywanie wody w ogromnych basenach z wypompowanej z ziemi solanki. Ta technika stosowana jest np. na pustyniach Argentyny, Boliwii i Chile. Procesy w Australii z kolei wiążą się zwykle z wykopywaniem ogromnych ilości ziemi.

Pewien chemik z USA, John Burba, w 1995 r. stworzył wydajniejszą i bezpieczniejszą dla środowiska metodę – bezpośredniej ekstrakcji litu (direct lithium extraction, DLE). Urządzenie do DLE działa podobnie do filtra do wody. Jony litu zatrzymują się na krystalicznych granulkach, a następnie są z nich wymywane po spłukaniu czystą wodą. Według Russella Golda, który przeprowadzał wywiad z wynalazcą, tą techniką w godzinę można wydobyć tyle litu, ile można pozyskać w ciągu miesięcy odparowywania solanki. Do tego nie niszczy ogromnych połaci ziemi, jak tradycyjne wydobycie, i nie zanieczyszcza wód. Pierwszy zakład wykorzystujący tę technologię powstał jeszcze w latach 90. w Argentynie, jednak dopiero wraz z obecnym boomem na lit zyskał na znaczeniu. Testy wykazały, że proces DLE jest w stanie odzyskać nawet 97 proc. litu z porcji solanki. Niedawno Goldman Sachs nazwał DLE „technologią potencjalnie zmieniającą zasady gry” na rynku.

W lipcu tego roku firma Burby, International Battery Metals, uruchomiła w Utah pierwszy w Stanach Zjednoczonych komercyjny zakład wydobycia litu stosujący technologię DLE. Wyprzedziła tym samym takie światowe korporacje jak ExxonMobil. Na ten moment zakład jest w stanie wydobywać 4,5 tys. ton litu rocznie, co wystarczyłoby na ponad 10 tys. akumulatorów do Tesli model S. Jak się okazało, technologia ta świetnie nadaje się do zastosowania w Smackover. Tereny te są porośnięte lasami, a DLE pozwala na wydobycie bez niszczenia krajobrazu. Dodatkowo, projektując modułową instalację, Burba znacznie obniżył koszty powstania takiego zakładu.

Teraz ExxonMobil nabył 120 tys. akrów ziemi w regionie i rozważa zastosowanie technologi DLE Burby. W północno-wschodnim Teksasie już 6 firm wydobywających lit dzierżawi ziemię, a o tej działalności myślą także takie firmy jak SLB z siedzibą w Houston, Aramco z Arabii Saudyjskiej czy Abu Dhabi National Oil Company. Powstają także nowe technologie DLE, oparte na innych absorberach, na których zatrzymują się jony litu. Occidental Petroleum planuje zastosowanie własnej, opatentowanej technologii w swoim zakładzie w Kalifornii. W marcu wydobycie litu metodą DLE wdrożyło też Standard Lithium w zakładzie niedaleko Atlanty, ale jest to dopiero projekt pilotażowy. Spółka planuje budowę zakładu o wartości 1,3 mld USD w Arkansas, a także „prowadzi agresywną działalność leasingową” w Teksasie. W te działania zainwestowała też norweska firma naftowa Equinor.

Szczególne zainteresowanie budzą ziemie hrabstwa Cass w Teksasie, gdzie odnaleziono wyjątkowo wysokie stężenia litu, a właściciele ziemscy dostają teraz lukratywne oferty na dzierżawę. Mieszkańcy nie protestują przeciwko wydobyciu na ich terenie – przyzwyczaiło ich do tego wcześniejsze wydobycie ropy, które zapewniało miejsca pracy w regionie. Boom naftowy rozpoczął się tutaj w latach 30., a teraz jest szansa na powtórkę. Jak powiedział jeden z sędziów okręgowych z hrabstwa: „to jest szansa i chcę się upewnić, że jej nie zmarnujemy”. Zdaniem Burby, Teksas będzie mógł rywalizować z trójkątem litowym Ameryki Południowej.