НовостиСырьевые товары и ФорексНанороботы в форме рыб могут обеспечить США собственными поставками лития

Нанороботы в форме рыб могут обеспечить США собственными поставками лития

Автор: OilPrice.com·

Ключевые выводы

  • Китайские компании контролируют примерно четверть мировой мощности по добыче лития и 60 процентов мощностей по переработке лития автомобильного качества для электромобилей, что обеспечивает Пекину значительное влияние на критически важные цепочки поставок.
  • США классифицировали литий как критически важный минерал и используют Закон о производственной обороне и Закон о снижении инфляции для ускорения и стимулирования внутреннего производства материалов для аккумуляторов.
  • Исследователи из Техасского университета A&M разрабатывают автономных нанороботов для извлечения лития из морской воды при финансировании в размере 1 миллиона долларов от Министерства энергетики США.
  • Ожидается, что спрос на литий для производства аккумуляторов вырастет в десять раз в период с 2020 по 2030 год, значительно превышая текущие уровни мирового производства.
  • В Соединённых Штатах в настоящее время действует только один активный литиевый рудник — Silver Peak в Неваде, несмотря на наличие значительных внутренних запасов лития в штатах, включая Неваду и Арканзас.
Нанороботы в форме рыб могут обеспечить США собственными поставками лития

Литий превратился в критическую геополитическую точку напряжения по мере того, как этот минерал становится всё более незаменимым в технологическом и энергетическом секторах. В настоящее время Китай обладает практически монопольным контролем над мировыми поставками лития и мощностями по его переработке, что обеспечивает Пекину значительный геополитический рычаг влияния. По мере того как мир ускоряет переход к чистой энергетике — сдвиг, дополнительно стимулируемый войной в Иране, — контроль над цепочками поставок лития приобретает всё более центральное значение для глобальной энергетической безопасности.

По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), ожидается, что только спрос на литий для производства аккумуляторов вырастет в десять раз в период с 2020 по 2030 год. В отчёте Popular Mechanics за 2023 год было оценено, что «электрифицированная экономика в 2030 году, вероятно, потребует от 250 000 до 450 000 тонн лития». Для сравнения, мировое производство в 2021 году составило всего 105 тонн — не 105 000.

Китайские компании в настоящее время контролируют четверть мировой мощности по добыче лития и 60 процентов глобальных мощностей по переработке лития автомобильного качества для электромобилей. Более трёх четвертей всех литий-ионных аккумуляторов сегодня производится в Китае. Кроме того, по данным Reuters, Китай на пути к тому, чтобы обогнать Австралию и стать крупнейшим в мире добытчиком лития уже в следующем году. Такая концентрация производственных и перерабатывающих мощностей создала значительные уязвимости в цепочках поставок и предоставила Пекину существенный геополитический рычаг влияния.

Для Соединённых Штатов диверсификация цепочек поставок аккумуляторов и локализация производства критически важных материалов стала экономическим и геополитическим императивом. Геологическая служба США классифицировала литий как критически важный минерал, а в 2022 году федеральное правительство задействовало Закон о производственной обороне для ускорения внутреннего производства материалов для аккумуляторов. Закон о снижении инфляции дополнительно стимулировал внутреннее производство, увязав налоговые льготы для покупателей электромобилей с аккумуляторами, содержащими растущую долю минералов, добытых или переработанных в Соединённых Штатах или странах-партнёрах по зоне свободной торговли. США обладают значительными природными запасами лития, причём крупные месторождения продолжают открываться — в первую очередь в Неваде и Арканзасе. В настоящее время в стране действует только один активный литиевый рудник — Silver Peak в округе Эсмеральда, штат Невада. Однако традиционная добыча лития влечёт за собой существенные экологические издержки, включая интенсивное потребление воды и образование опасных тяжёлых металлов.

Новый метод извлечения может открыть путь к созданию отечественной литийной промышленности, позволяя избежать этих экологических недостатков. Исследователи из Техасского университета A&M в Колледж-Стейшн разрабатывают нанороботов в форме рыб, предназначенных для извлечения лития непосредственно из морской воды, где этот минерал присутствует в естественном изобилии — по оценкам, сотни миллиардов тонн растворены в океанах по всему миру, хотя и в крайне низких концентрациях менее 0,2 частей на миллион, что долгое время делало крупномасштабное извлечение технической проблемой. Эта инициатива получила финансирование в размере 1 миллиона долларов от Министерства энергетики США.

«Наша цель — разработать технологию, которая поддерживает более надёжную внутреннюю цепочку поставок лития, одновременно снижая экологический след, связанный с традиционными методами добычи», — заявила Цзинцзин (Дженни) Цю, руководитель проекта. «В отличие от традиционной добычи, которая раскапывает землю или откачивает рассол из-под земли и требует огромных затрат энергии, эти автономные микро/нанороботы свободно перемещаются в морской воде для сбора лития практически без какой-либо инфраструктуры».

Проект является одной из 19 инициатив, получающих финансирование от Министерства энергетики и направленных на укрепление внутренних цепочек поставок лития для поддержания конкурентоспособности с Китаем и обеспечения национальной энергетической безопасности. Это не единственная программа, сосредоточенная на использовании огромных минеральных ресурсов, растворённых в морской воде. Отдельное сотрудничество между Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики и Чикагским университетом направлено на разработку мембраны из вермикулита, которая «[фильтрует] ионы лития с замечательной эффективностью, предлагая потенциальную отечественную альтернативу традиционной добыче», как сообщает Interesting Engineering.

Автор: Хейли Заремба для OilPrice.com