Πώς μια παγκόσμια έλλειψη νικελίου θα μπορούσε να διαταράξει τη βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων

Η Ρωσία έχει πολύ νικέλιο υψηλής ποιότητας και η εισβολή της στην Ουκρανία οδήγησε τις τιμές στα ύψη σε υψηλά ρεκόρ - Περιβαλλοντικές ανησυχίες και εναλλακτικές λύσεις.

Καθώς οι αυτοκινητοβιομηχανίες σε όλο τον κόσμο θέτουν τολμηρούς στόχους για την ηλεκτροκίνηση των οχημάτων, πολλοί στη βιομηχανία αναζητούν το νικέλιο - αναπόσπαστο συστατικό των περισσότερων μπαταριών ιόντων λιθίου - ως σημαντικό εμπόδιο.

Ενώ υπάρχει αρκετό νικέλιο στο έδαφος για να υποστηρίξει μια μεγάλη παραγωγή Electric Vehicles (EV), δεν υπάρχουν αρκετά

προγραμματισμένα έργα εξόρυξης ή εγκαταστάσεις επεξεργασίας για να γίνει ο τύπος νικελίου υψηλής ποιότητας που απαιτείται για τις μπαταρίες EV.

Εν τω μεταξύ, η περιεκτικότητα σε νικέλιο στις μπαταρίες αυξάνεται , σύμφωνα με τον Mark Beveridge του Benchmark Mineral Intelligence. Αυτό συμβαίνει επειδή περισσότερο νικέλιο σημαίνει πυκνότητα ενέργειας. «Οδεύουμε προς το ότι, ξέρετε, το 90 τοις εκατό της καθόδου είναι νικέλιο για ορισμένους συγκεκριμένους τύπους μπαταριών», είπε ο Beveridge.

Η Ρωσία έχει πολύ νικέλιο υψηλής ποιότητας και η εισβολή της στην Ουκρανία οδήγησε τις τιμές στα ύψη σε υψηλά ρεκόρ λόγω των φόβων για διακοπή της προσφοράς, προκαλώντας ακόμη και την αναστολή της διαπραγμάτευσης νικελίου στο London Metal Exchange για μια εβδομάδα.

Εν τω μεταξύ, οι ΗΠΑ έχουν έλλειψη σε εγχώριους πόρους νικελίου. Το Eagle Mine στο Μίσιγκαν είναι το μοναδικό κύριο ορυχείο νικελίου της χώρας και αναμένεται να κλείσει το 2025.

Βέβαια, το Tamarack Mine στη Μινεσότα, το οποίο αναπτύσσεται από την Talon Metals και τον γίγαντα εξόρυξης Rio Tinto. Αν και δεν έχει ακόμη υποβληθεί η διαδικασία αδειοδότησης, η Talon έχει ήδη εξασφαλίσει μια συμφωνία προμήθειας με την Tesla για να μεταφέρει το νικέλιο Tamarack στις μπαταρίες EV.

Σε άλλα μέρη όμως, ο αγωγός του έργου για νέα, υψηλής ποιότητας ορυχεία νικελίου έχει σε μεγάλο βαθμό στερέψει και οι κοινότητες συχνά αντιδρούν στις προτάσεις για νέα έργα εξόρυξης. Το ορυχείο Tamarack δεν αποτελεί εξαίρεση.

Η Paula Maccabee, δικηγόρος από τη Μινεσότα που υπηρετεί ως Διευθύντρια Συνηγορίας και Σύμβουλος του μη κερδοσκοπικού οργανισμού WaterLegacy, έχει ερωτήσεις. «Πόσο νικέλιο θα εισέλθει στο πόσιμο νερό μας; Πού θα πάει αυτό το τοξικό νικέλιο όταν ένα υπόγειο ορυχείο έχει κενά και ρωγμές;»

Διαφορετικοί τύποι εναποθέσεων νικελίου

Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο μέρος του νικελίου παγκοσμίως χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ανοξείδωτου χάλυβα. Ο Beveridge εκτιμά ότι οι μπαταρίες αποτελούν λίγο περισσότερο από το 10% της συνολικής ζήτησης, αν και αυτή η ισορροπία αναμένεται να αλλάξει γρήγορα τις επόμενες δεκαετίες.

«Αν προχωρήσουμε 10 έως 15 χρόνια, κοιτάμε πραγματικά σε ένα μέλλον όπου ο τομέας των μπαταριών θα μπορούσε να παρέχει περισσότερο από το 50 τοις εκατό της ζήτησης για μονάδες νικελίου μέχρι εκείνη τη στιγμή».

Αλλά δεν είναι όλο το νικέλιο αρκετά υψηλής ποιότητας για χρήση σε μπαταρίες EV — πρέπει να είναι το λεγόμενο νικέλιο «class one», με καθαρότητα τουλάχιστον 99,8%. Κανένα νικέλιο δεν είναι τόσο καθαρό από τη φύση του. όλα πρέπει να τελειοποιηθούν. Αλλά όσο υψηλότερη είναι η ποιότητα του αρχικού εναποθέματος νικελίου, τόσο πιο εύκολη και λιγότερη ενέργεια χρειάζεται για την επεξεργασία του.

Η τοποθεσία του προτεινόμενου ορυχείου Tamarack έχει κοίτασμα θειούχου νικελίου υψηλής ποιότητας. «Σε μερικές από τις ποιότητες μας έχουμε δει έως και 12 τοις εκατό νικέλιο, το οποίο παγκοσμίως είναι πολύ υψηλό. Αυτοί είναι μερικοί από τους υψηλότερους βαθμούς που έχω δει ποτέ στην καριέρα μου», δήλωσε ο Brian Goldner, Chief Exploration and Operations Officer στο Talon.

Τα σουλφίδια του νικελίου βρίσκονται συνήθως βαθιά μέσα στη γη και εξάγονται μέσω υπόγειων ορυχείων. Επί του παρόντος, οι ΗΠΑ προμηθεύονται τα περισσότερα από τα θειούχα νικελίου τους από τον Καναδά, τη Νορβηγία, την Αυστραλία και τη Φινλανδία, αλλά υπάρχουν πολύ λίγα νέα θειούχα ορυχεία στα σκαριά.

Πρόσθετο νικέλιο θα μπορούσε να προέρχεται από λατερίτη, έναν χαμηλότερης ποιότητας αλλά πιο διαδεδομένο τύπο μεταλλεύματος νικελίου που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια της γης και εξάγεται μέσω εξόρυξης ανοιχτού λάκκου. Η Ινδονησία και οι Φιλιππίνες εξορύσσουν τους περισσότερους λατερίτες, ενώ η Αυστραλία και η Βραζιλία έχουν επίσης μεγάλα αποθέματα.

Το πρόβλημα είναι ότι η αναβάθμιση λατεριτών νικελίου χαμηλής ποιότητας για χρήση σε μπαταρίες EV περιλαμβάνει εξαιρετικά ενεργοβόρες διεργασίες, όπως η όξινη έκπλυση υψηλής πίεσης, στην οποία το μετάλλευμα λατερίτη θερμαίνεται σε εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία, αναμιγνύεται με θειικό οξύ και τίθεται υπό πίεση.

«Το αποτύπωμα CO2 θα ήταν περίπου 15 έως 20 φορές μεγαλύτερο από αυτό που μπορούμε να κάνουμε με μια κατάθεση όπως αυτή που έχετε στο έργο Tamarack», δήλωσε ο Henri van Rooyen, Διευθύνων Σύμβουλος της Talon Metals.

Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο πολλοί στη βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων πιστεύουν ότι είναι σημαντικό να αναπτυχθούν νέα ορυχεία θειούχου νικελίου, ιδιαίτερα στις ΗΠΑ και σε συμμαχικές χώρες όπως ο Καναδάς, λέει ο Beveridge.

″Όχι μόνο φέρνει δυνητικά την προσφορά πιο κοντά σε έναν τελικό χρήστη στο μέλλον, έναν τελικό χρήστη της Βόρειας Αμερικής, αλλά δίνει επίσης σε αυτόν τον τελικό χρήστη τη δυνατότητα να πει ότι χρησιμοποιεί μια καθαρότερη πηγή νικελίου, κάτι που είναι προφανώς καλό για το μάρκετινγκ του προϊόντος τους».

Αλλά εάν οι εγχώριες αυτοκινητοβιομηχανίες θέλουν όλες να προμηθεύονται νικέλιο από αυτά τα ορυχεία με μικρότερη ένταση άνθρακα, η Beveridge λέει ότι δεν υπάρχει αρκετός ανεφοδιασμός αυτή τη στιγμή για να κυκλοφορήσει. Πιστεύει ότι η κυβέρνηση μπορεί να χρειαστεί να δώσει κίνητρα στις αυτοκινητοβιομηχανίες να προμηθεύονται νικέλιο από ορυχεία σουλφιδίου έναντι ορυχείων λατερίτη, ενθαρρύνοντας έτσι περισσότερη εξερεύνηση και ανάπτυξη ορυχείων.

Γενικά, όμως, η εξόρυξη είναι μόνο ένα βήμα στη σύνθετη αλυσίδα εφοδιασμού νικελίου. Μετά την εξόρυξη του νικελίου, συχνά αποστέλλεται σε άλλη χώρα για να εξευγενιστεί ή να μετατραπεί σε θειικό νικέλιο και να αποσταλεί ξανά στο εξωτερικό για συναρμολόγηση μπαταριών. Όλη αυτή η μεταφορά απλώς προσθέτει στην ένταση άνθρακα της όλης διαδικασίας.

Ενώ υπάρχουν σχέδια για εγχώρια διυλιστήρια νικελίου υπό ανάπτυξη, οι ΗΠΑ επί του παρόντος δεν διαθέτουν κανένα. Έτσι, ακόμα κι αν το Tamarack είναι λειτουργικό μέχρι την ημερομηνία-στόχο του 2026, αυτό το νικέλιο μπορεί να αποσταλεί σε όλο τον κόσμο πριν καταλήξει σε αμερικανικά ηλεκτρικά οχήματα.

Περιβαλλοντικές ανησυχίες και εναλλακτικές λύσεις

Πριν από οτιδήποτε άλλο, το ορυχείο Tamarack πρέπει να περάσει από την περιβαλλοντική αναθεώρηση και τη διαδικασία αδειοδότησης. Και δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι αυτό θα είναι τόσο γρήγορο και εύκολο όσο ελπίζει η Talon.

Το κύριο μέλημα με την εξόρυξη θειούχων είναι η πιθανή ρύπανση των γύρω υπόγειων και επιφανειακών υδάτων. Στη Μινεσότα, οι αγωγές κράτησαν ένα διαφορετικό προτεινόμενο ορυχείο θειούχου χαλκού κολλημένο στην περιβαλλοντική αναθεώρηση και τη διαδικασία αδειοδότησης για 17 χρόνια. Ο Maccabee, ο οποίος ήταν ενάγων σε πολλές από αυτές τις αγωγές, λέει ότι το έργο Tamarack δημιουργεί γνωστές ανησυχίες.

«Υπάρχουν πολλές κοινοτικές συναντήσεις και πολλές δημόσιες σχέσεις. Αλλά όταν η κοινότητα ρώτησε, ποια είναι τα στοιχεία για το πού θα πήγαινε η ρύπανση δεν έχει λάβει καμία πληροφορία».

Η Talon ελπίζει να ξεκινήσει τη διαδικασία περιβαλλοντικής αναθεώρησης στις αρχές του επόμενου έτους, οπότε το κοινό θα αποκτήσει πρόσβαση στις πληροφορίες που θέλει ο Maccabee. Ωστόσο, ανησυχεί ότι εάν όλα τα δεδομένα δεν δημοσιοποιηθούν εκ των προτέρων, οι ρυθμιστικές αρχές και το κοινό θα υποστηρίξουν πρόωρα το έργο.

Εάν η Talon αντιμετωπίσει όντως την πίεση της κοινότητας και καθυστερήσεις, αυτό θα μπορούσε να καταλήξει να ακυρώσει τη συμφωνία της με την Tesla. Η αυτοκινητοβιομηχανία μπορεί να αποχωρήσει από τη συμφωνία εάν το ορυχείο δεν είναι σε λειτουργία μέχρι το 2026.

Ο Adrian Gardner, κύριος αναλυτής νικελίου στο Wood Mackenzie, πιστεύει ότι αυτός είναι ένας υπερβολικά φιλόδοξος στόχος. «Ήταν πολύ νωρίτερα από ό,τι θα ήταν δυνατό, κατά την άποψή μας, για την άδεια έγκρισης και κατασκευής».

Όμως ο Gardner πιστεύει ότι η ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου, σε αντίθεση με την εξόρυξη, θα μπορούσε να προσφέρει ούτως ή άλλως μια πιο γόνιμη και βιώσιμη παροχή νικελίου. Αν και αυτή η τεχνολογία είναι ακόμα αρκετά νέα, εταιρείες ανακύκλωσης μπαταριών όπως η Li-Cycle και η Redwood Materials έχουν ήδη συνάψει συνεργασίες με μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες.

«Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε ή έξι εταιρείες μόνο στις ΗΠΑ, καθεμία από τις οποίες έχει τις δικές της ιδιόκτητες τεχνολογίες», λέει ο Gardner, αν και αμφιβάλλει ότι η ανακύκλωση από μόνη της θα παρέχει όλο το νικέλιο που χρειάζεται. «Θα είναι αρκετό για να καλύψει τη συνολική ζήτηση EV; Αμφιβάλλω, αλλά είναι σε συνδυασμό με τις παραδοσιακές τεχνολογίες που είναι διαθέσιμες και χρησιμοποιούνται σήμερα».

Ακόμη και όταν η ανακύκλωση μπαταριών αυξάνεται και γίνεται φθηνότερη, η εξόρυξη νικελίου θα εξακολουθεί να αποτελεί μέρος της εξίσωσης. Το έργο Tamarack, εάν επιτραπεί, θα έκανε μόνο ένα μικρό βήμα στην παγκόσμια έλλειψη νικελίου. Αλλά η ομάδα Talon ελπίζει ότι αυτό το έργο θα βοηθήσει να αποδειχθεί ότι η εξόρυξη μπορεί να γίνει με περιβαλλοντικά υπεύθυνο τρόπο.