Lithium ist zu einem kritischen geopolitischen Brennpunkt geworden, da das Mineral in den Technologie- und Energiesektoren zunehmend unverzichtbar wird. China verfügt derzeit über eine nahezu dominierende Kontrolle über die weltweiten Lithiumvorkommen und die Raffinationskapazitäten, was Peking erheblichen geopolitischen Einfluss verleiht. Da die Welt ihren Übergang zu sauberer Energie beschleunigt – eine Entwicklung, die nun zusätzlich durch den Krieg im Iran befeuert wird –, wird die Kontrolle über Lithiumlieferketten noch zentraler für die globale Energiesicherheit.

Nach Angaben der Internationalen Agentur für erneuerbare Energien (IRENA) wird der Lithiumbedarf allein für die Batterieherstellung zwischen 2020 und 2030 voraussichtlich um das Zehnfache steigen. Ein Bericht von Popular Mechanics aus dem Jahr 2023 schätzte, dass „ eine elektrifizierte Wirtschaft im Jahr 2030 voraussichtlich zwischen 250.000 und 450.000 Tonnen Lithium benötigen wird. " Zum Vergleich: Die weltweite Produktion im Jahr 2021 betrug nur 105 Tonnen – nicht 105.000.

Chinesische Unternehmen kontrollieren derzeit ein Viertel der weltweiten Lithiumbergbaukapazitäten und 60 Prozent der globalen Raffinationskapazitäten für lithium der Qualität für EV-Batterien. Mehr als drei Viertel aller Lithium-Ionen-Batterien werden heute in China hergestellt. Darüber hinaus wird China laut Reuters bis zum nächsten Jahr Australien als weltweit größten Lithiumproduzenten überholen. Diese Konzentration von Produktions- und Raffinationskapazitäten hat erhebliche Schwachstellen in den Lieferketten geschaffen und Peking einen beträchtlichen geopolitischen Einfluss verliehen.

Für die Vereinigten Staaten ist die Diversifizierung von Batterielieferketten und die Verlagerung der Produktion kritischer Materialien ins Inland zu einem wirtschaftlichen und geopolitischen Imperativ geworden. Der U.S. Geological Survey hat Lithium als kritisches Mineral eingestuft, und im Jahr 2022 rief die Bundesregierung den Defense Production Act auf, um die inländische Produktion von Batteriematerialien zu beschleunigen. Der Inflation Reduction Act förderte die inländische Beschaffung zusätzlich, indem die Steuergutschriften für EV-Käufer an Batterien geknüpft wurden, die einen steigenden Anteil an Mineralien enthalten, die in den Vereinigten Staaten oder deren Freihandelspartnern abgebaut oder verarbeitet wurden. Die USA verfügen über beträchtliche natürliche Lithiumvorkommen, wobei ständig neue größere Lagerstätten entdeckt werden – insbesondere in Nevada und Arkansas. Das Land betreibt derzeit nur eine einzige aktive Lithiummine, die Silver Peak Mine im Esmeralda County, Nevada. Die herkömmliche Lithiumgewinnung ist jedoch mit erheblichen Umweltkosten verbunden, darunter ein intensiver Wasserverbrauch und die Entstehung gefährlicher Schwermetalle.

Ein neuartiges Extraktionsverfahren könnte nun einen Weg bieten, um eine inländische Lithiumindustrie aufzubauen und dabei diese ökologischen Nachteile zu umgehen. Forscher der Texas A&M University in College Station entwickeln fischartige Nanoroboter, die Lithium direkt aus Meerwasser gewinnen sollen, wo das Mineral natürlicherweise reichlich vorhanden ist – geschätzt auf Hunderte Milliarden Tonnen, gelöst in den Ozeanen der Welt, wenn auch in extrem verdünnten Konzentrationen von weniger als 0,2 Teilen pro Million, die eine großtechnische Gewinnung seit langem technisch vor eine Herausforderung gestellt haben. Die Initiative wurde mit 1 Million Dollar vom U.S. Department of Energy gefördert.

„Unser Ziel ist es, eine Technologie zu entwickeln, die eine zuverlässigere inländische Lithiumlieferkette unterstützt und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck traditioneller Extraktionsmethoden reduziert", sagte Jingjing (Jenny) Qiu, eine Projektleiterin. „Im Gegensatz zum herkömmlichen Bergbau, der Land aufgräbt oder Sole aus dem Untergrund pumpt und enorme Energiemengen benötigt, bewegen sich diese autonomen Mikro-/Nanoroboter frei durch das Meerwasser, um Lithium zu gewinnen – mit praktisch keinem infrastrukturellen Fußabdruck."

Das Projekt ist eine von 19 Initiativen, die vom Department of Energy finanziert werden, um die inländischen Lithiumlieferketten zu stärken, die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber China aufrechtzuerhalten und die nationale Energiesicherheit zu gewährleisten. Es ist nicht die einzige Bemühung, die auf die Erschließung der riesigen, im Meerwasser gelösten Mineralressourcen abzielt. Eine separate Zusammenarbeit zwischen dem Argonne National Laboratory des Department of Energy und der University of Chicago entwickelt eine Membran aus Vermiculit, die darauf ausgelegt ist, „Lithiumionen mit bemerkenswerter Effizienz zu [filtern] und eine potenzielle inländische Alternative zum traditionellen Bergbau zu bieten", wie Interesting Engineering berichtete.

Von Haley Zaremba für OilPrice.com