Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Natuur

Hoe lithiummijnbouw werkt en de impact ervan op lokale gemeenschappen

Luchtfoto van turkooiskleurige poelen bij de Silver Peak-lithiummijn, Nevada. simonkr / Getty Images

Met de wereldwijde drang naar schone energie is lithium – vaak het ‘witte goud’ genoemd – onmisbaar geworden voor het aandrijven van elektrische voertuigen, de opslag van hernieuwbare energie en geavanceerde elektronica. De snelle uitbreiding van de lithiumwinning, geïllustreerd door de Silver Peak-mijn in Nevada, heeft nieuwe discussies aangewakkerd over milieubeheer en gemeenschapswelzijn.

Wat is lithium?

Lithium is het lichtste vaste element en een zeer reactief alkalimetaal. De unieke eigenschappen maken het ideaal voor oplaadbare batterijen in mobiele telefoons, laptops, elektrische voertuigen en andere elektronica. Naast technologie worden lithiumzouten zoals lithiumcarbonaat ook gebruikt als stemmingsstabilisatoren in de psychiatrische zorg.

Hoe lithiumwinning werkt

Lithium wordt voornamelijk uit twee bronnen verkregen:spodumeen (een hardsteenmineraal) en pekel (een zoute, lithiumrijke oplossing). Het extractieproces verloopt in verschillende fasen:

Verkenning

Geologische onderzoeken en steekproeven identificeren levensvatbare afzettingen. Voor spodumeen bepalen het boren en het nemen van kernmonsters de ertskwaliteit; voor pekel meet de oppervlaktebemonstering de lithiumconcentratie.

Extractie

Spodumeen wordt gewonnen, geplet, geroosterd en uitgeloogd om lithium vrij te maken. Pekel wordt naar verdampingsvijvers gepompt waar natuurlijke zonnewarmte de zouten concentreert. Beide methoden brengen een aanzienlijk waterverbruik en energie-input met zich mee.

Verwerking

Spodumeen ondergaat een hogetemperatuurbehandeling en zuuruitloging om lithiumcarbonaat of hydroxide te produceren. Pekelconcentraat wordt chemisch behandeld om lithiumverbindingen te isoleren. De resulterende materialen worden verwerkt tot lithiumcarbonaat en lithiumhydroxide van batterijkwaliteit.

raffinage en productie

Verdere zuivering zorgt ervoor dat het lithium voldoet aan strenge batterijnormen. Mijnbouwbedrijven moeten zich houden aan de milieuregels, het watergebruik, de uitstoot en het herstel van land beheren om de ecologische gevolgen te beperken.

Waarom lithiummijnen belangrijk zijn

Lithium-ionbatterijen bieden een hoge energiedichtheid en lichtgewichtprestaties, waardoor elektrische voertuigen een groter bereik kunnen afleggen en de opslag van hernieuwbare energie wordt ondersteund. Een studie uit 2019 voorspelde dat de wereldwijde vraag naar lithium tot 2030 jaarlijks met ongeveer 28% zal groeien, gedreven door de uitbreiding van elektrische voertuigen en de behoeften aan netopslag. Lithium voedt ook industriële toepassingen zoals elektrische vorkheftrucks en mijnbouwapparatuur, waardoor de operationele kosten en de CO2-voetafdruk worden verlaagd.

De ‘Lithiumdriehoek’ in Zuid-Amerika – Argentinië, Chili en Bolivia – herbergt enorme pekelvoorraden en is een belangrijke mondiale leverancier. Banen in de mijnbouw, verwerking en aanverwante diensten versterken de lokale economieën en zorgen voor cruciale werkgelegenheid.

De lithiumleiders van Zuid-Amerika

De Salar de Atacama in Chili herbergt een van 's werelds rijkste lithiumpekelafzettingen, die lithiumchloride opleveren voor de productie van hoogwaardige lithiumcarbonaat. De Argentijnse Olaroz-fabriek levert ook premium lithiumcarbonaat, waardoor de marktpositie van de regio wordt versterkt.

De dominantie van Australië

Australië herbergt de grootste lithiummijn ter wereld in Greenbushes, West-Australië, waar hoogwaardig spodumeen wordt geproduceerd. Het Mount Marion-project en de lithium-tantalum-locatie in Pilgangoora diversifiëren de Australische lithiumtoeleveringsketen verder.

De belangrijkste bijdragen van Azië

De Chinese lithiumwinning – vooral uit het Zhabuye-zoutmeer in Tibet – blijft van cruciaal belang voor het mondiale aanbod. Door de staat gesteunde investeringen in de verwerking en technologie van lithium versterken de rol van China bij de productie van geavanceerde batterijen.

Noord-Amerikaanse lithiumprojecten

Het Canadese Whabouchi-lithiumproject in Quebec behoort tot de grootste spodumeenafzettingen van het continent, klaar om de lithiumvoorraad in Noord-Amerika te versterken. De Amerikaanse Silver Peak-mijn in Nevada is nog steeds de enige operationele lithiummijn in het land, die pekel wint via dagbouwmethoden. Federale steun, waaronder een DOE-lening van $2,26 miljard, ondersteunt de uitbreiding van de binnenlandse lithiumproductie.

Juridische uitdagingen:Thacker Pass

De lithiumafzetting van de Thacker Pass in het noorden van Nevada, een van de grootste reserves van het land, krijgt te maken met juridische tegenstand. In 2023 hebben milieugroeperingen en inheemse stammen – Reno-Sparks Indian Colony, Burns Paiute Tribe en Red Mountain People – een rechtszaak aangespannen waarin ze beweerden dat het Bureau of Land Management er niet in was geslaagd een uitgebreide milieueffectrapportage uit te voeren. De zorgen richten zich op de verstoring van de leefomgeving van wilde dieren, waterverontreiniging en het behoud van heilige gronden.

Het geschil onderstreept de spanning tussen de ontwikkeling van hulpbronnen en de rechten van het milieu en de inheemse bevolking. Ondanks de juridische hindernissen zal de bouw naar verwachting eind 2024 beginnen, waarbij het project naar verwachting 1.800 banen in de bouw en 500 operationele functies zal creëren.

Milieuproblemen

De pekelextractie verbruikt grote hoeveelheden water, waardoor de plaatselijke grondwaterlagen onder druk komen te staan en de landbouw- en drinkwatervoorziening worden aangetast. Mijnbouw in hard gesteente, zoals bij Greenbushes, kan leiden tot ontbossing, bodemerosie en verlies van leefgebied. Chemisch gebruik, met name zwavelzuur, brengt risico's van bodem- en waterverontreiniging met zich mee als het niet op verantwoorde wijze wordt beheerd.

De winning en raffinage zijn energie-intensief en vaak afhankelijk van fossiele brandstoffen, wat bijdraagt aan de uitstoot van broeikasgassen. Innovaties op het gebied van batterijrecycling en schonere extractietechnologieën zijn bedoeld om deze impact te verminderen, maar het balanceren van de stijgende vraag naar lithium met milieubescherming blijft een cruciale uitdaging.

Ons artikel is gemaakt met behulp van AI en rigoureus op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.