NotizieMaterie prime e ForexNanorobot simili a pesci potrebbero sbloccare la fornitura interna di litio per gli Stati Uniti

Nanorobot simili a pesci potrebbero sbloccare la fornitura interna di litio per gli Stati Uniti

Autore: OilPrice.com·

Punti chiave

  • Le aziende cinesi controllano circa un quarto della capacità globale di estrazione del litio e il 60 percento della capacità di raffinazione per il litio di grado per batterie per veicoli elettrici, conferendo a Pechino un significativo potere sulle catene di approvvigionamento critiche.
  • Gli Stati Uniti hanno designato il litio come minerale critico e stanno utilizzando il Defense Production Act e l'Inflation Reduction Act per accelerare e incentivare la produzione interna di materiali per batterie.
  • Ricercatori della Texas A&M University stanno sviluppando nanorobot autonomi per estrarre il litio dall'acqua di mare, finanziati con un finanziamento di 1 milione di dollari dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.
  • Si prevede che la domanda di litio per la produzione di batterie aumenterà di dieci volte tra il 2020 e il 2030, superando di gran lunga gli attuali livelli di produzione globale.
  • Gli Stati Uniti attualmente operano una sola miniera di litio attiva — Silver Peak in Nevada — nonostante possiedano sostanziali riserve interne di litio in stati tra cui Nevada e Arkansas.
Nanorobot simili a pesci potrebbero sbloccare la fornitura interna di litio per gli Stati Uniti

Il litio è emerso come un punto critico geopolitico poiché il minerale diventa sempre più indispensabile nei settori tecnologico ed energetico. La Cina detiene attualmente un quasi-monopolio sulle forniture globali di litio e sulla capacità di raffinazione, conferendo a Pechino un notevole potere geopolitico. Mentre il mondo accelera la transizione verso l'energia pulita — un cambiamento ora ulteriormente catalizzato dalla guerra in Iran — il controllo delle catene di approvvigionamento del litio è destinato a diventare sempre più centrale per la sicurezza energetica globale.

Secondo l'Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (IRENA), la domanda di litio per la sola produzione di batterie è destinata ad aumentare di dieci volte tra il 2020 e il 2030. Un rapporto del 2023 di Popular Mechanics ha stimato che "un'economia elettrificata nel 2030 avrà probabilmente bisogno di una quantità di litio compresa tra 250.000 e 450.000 tonnellate." Per confronto, la produzione globale nel 2021 è ammontata a sole 105 tonnellate — non 105.000.

Le aziende cinesi controllano attualmente un quarto della capacità mondiale di estrazione del litio e il 60 percento della capacità globale di raffinazione per il litio di grado per batterie per veicoli elettrici. Più di tre quarti di tutte le batterie agli ioni di litio sono oggi prodotte in Cina. Inoltre, secondo Reuters, la Cina è in corsa per superare l'Australia come più grande produttore mondiale di litio entro il prossimo anno. Questa concentrazione della capacità di produzione e raffinazione ha creato significative vulnerabilità nella catena di approvvigionamento e ha conferito a Pechino un sostanziale potere geopolitico.

Per gli Stati Uniti, diversificare le catene di approvvigionamento delle batterie e internalizzare la produzione di materiali critici è diventato un imperativo economico e geopolitico. Lo U.S. Geological Survey ha designato il litio come minerale critico e, nel 2022, il governo federale ha invocato il Defense Production Act per accelerare la produzione interna di materiali per batterie. L'Inflation Reduction Act ha ulteriormente incentivato l'approvvigionamento interno collegando i crediti d'imposta per i consumatori di veicoli elettrici alle batterie contenenti una quota crescente di minerali estratti o lavorati negli Stati Uniti o nei loro partner commerciali. Gli Stati Uniti possiedono considerevoli giacimenti naturali di litio, con importanti riserve che continuano a essere scoperte — in particolare in Nevada e Arkansas. Il paese attualmente opera un'unica miniera di litio attiva, la miniera Silver Peak nella contea di Esmeralda, Nevada. Tuttavia, l'estrazione convenzionale del litio comporta costi ambientali sostanziali, tra cui un intenso consumo di acqua e la generazione di metalli pesanti pericolosi.

Un nuovo metodo di estrazione potrebbe ora offrire una via per costruire un'industria del litio interna aggirando questi svantaggi ambientali. Ricercatori della Texas A&M University di College Station stanno sviluppando nanorobot simili a pesci progettati per estrarre il litio direttamente dall'acqua di mare, dove il minerale è naturalmente abbondante — stimato in centinaia di miliardi di tonnellate disciolte negli oceani del mondo, sebbene a concentrazioni estremamente diluite inferiori a 0,2 parti per milione che hanno a lungo reso il recupero su larga scala una sfida tecnica. L'iniziativa ha ricevuto 1 milione di dollari in finanziamenti dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

"Il nostro obiettivo è sviluppare una tecnologia che supporti una catena di approvvigionamento interna di litio più affidabile riducendo al contempo l'impronta ambientale associata ai metodi di estrazione tradizionali", ha dichiarato Jingjing (Jenny) Qiu, responsabile del progetto. "A differenza dell'estrazione mineraria tradizionale che scava il terreno o pompa salamoia dal sottosuolo e richiede enormi quantità di energia, questi micro/nanorobot autonomi si muovono liberamente nell'acqua di mare per raccogliere il litio con un'impronta infrastrutturale praticamente pari a zero."

Il progetto è una delle 19 iniziative finanziate dal Dipartimento dell'Energia volte a rafforzare le catene di approvvigionamento interne del litio per mantenere la competitività con la Cina e salvaguardare la sicurezza energetica nazionale. Non è l'unico sforzo concentrato sullo sfruttamento delle vaste risorse minerali disciolte nell'acqua di mare. Una collaborazione separata tra l'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia e l'University of Chicago sta sviluppando una membrana in vermiculite progettata per "[filtrare] gli ioni di litio con notevole efficienza, offrendo una potenziale alternativa interna all'estrazione mineraria tradizionale", come riportato da Interesting Engineering.

Di Haley Zaremba per OilPrice.com