米国エネルギー省（DOE）のアルゴンヌ国立研究所の研究者による主要な新しい研究により、リチウムの製造プロセスと、特にバッテリーや電気自動車による輸送の分野における長期的な環境の持続可能性との関係について、重要な新しい洞察が得られました。
記事「塩水および鉱石資源からの炭酸リチウムおよび水酸化リチウム一水和物のエネルギー、温室効果ガス、および水のライフサイクル分析と、リチウムイオン電池カソードおよびリチウムイオン電池での使用」炭酸リチウムおよび水酸化リチウム一水和物からの温室効果ガスおよび水Resources, Conservation & Recycling 誌に掲載された、塩水と鉱物資源、およびリチウムイオン電池のカソードとリチウムイオン電池でのそれらの使用) は、チリ最大のリチウム企業の XNUMX つである SQM とのユニークなコラボレーションの結果でした。世界の生産者。
アルゴンヌライフサイクルアナリスト兼筆頭著者のジャロッドケリーによると、研究者は、SQMから提供された運用データを使用して、プロセスと場所の両方の観点からリチウムを調達すると、関連する環境影響の測定に大きな影響を与える可能性があることを発見しました。
「結果は、濃縮リチウムブラインとそれに関連する最終製品が、エネルギー消費、温室効果ガス排出、二酸化硫黄排出、および水の消費が、使用される資源の割り当て方法によって大きく異なる可能性があることを示しています.
研究者たちは、チリ北部のアンデス山脈近くにある大きな塩原であるサラルデアタカマから抽出された塩水ベースのリチウムをモデル化しました。 リチウムは大きな池で自然乾燥され、水分を蒸発させ、リチウムを濃縮し、不純物を取り除きます。 次に、材料とエネルギーを追加して、炭酸リチウムと水酸化リチウムを生成します。 これらのXNUMXつの最終製品は、世界中の電池カソード製造業者に出荷され、製造業者はそれらをさまざまな電池材料に加工します。
研究の結果は、プロセスの各段階でリチウム生産を最適化するための重要な意味を持ち、より環境に優しい製品、特にバッテリー式電気自動車につながる可能性があります。 国際エネルギー機関は、主に電気自動車の世界的な展開により、リチウムの需要が40年から2020年の間に2040倍に増加する可能性があると予測しています。
「現在のリチウム生産を調査し、米国を含む将来の生産を検討することは、電気自動車の展開を維持するために重要です。
「この研究は、現在の慣行のベースラインを確立し、改善の可能性がある分野を示しています」とケリーは付け加えました. 「より多くの研究により、この情報を使用して、最も持続可能な方法でリチウムを生産するためのベストプラクティスを開発することが可能になるでしょう.」
SQM は昨年、同社が最近発表した野心的な持続可能性の目標を支援するために協力するために、アルゴンヌに最初に連絡を取りました。 「当社の持続可能性計画に従って、当社のリチウム製品の炭素排出量、水の消費量、エネルギー消費量を詳しく調べ、それがバリュー チェーンの残りの部分にどのように影響するかを確認したいと考えています」と、イノベーションの責任者である Veronica Gautier 氏は述べています。 SQMで。 「この情報は、2030 年までにカーボン ニュートラルになるという目標を達成するのに役立ちます。」
この分析は、バッテリー電気自動車による輸送の電化に向けた世界的な傾向の一般的な問題に対処するのにも役立つと、ワン氏は述べています。 しかし、私たちが本当に持続可能な道を歩んでいると言える前に、リチウム電池の生産についてもっと知る必要があります」と彼は言いました。 「この研究は、電気モビリティのバリュー チェーンに関する重要な洞察を提供します。」
正式な分析では、SQMから提供された詳細なデータと技術的知識を使用して、アルゴンヌのオープンソースモデリングツールであるGREET（温室効果ガス規制排出量と技術におけるエネルギー）を使用しました。 チリで採掘されたブライン中のリチウムに加えて、研究者たちは西オーストラリアのスポジュメン鉱石から採掘された鉱石中のリチウムをモデル化することによってデータを拡大しました。
ケリー氏は、この種の分析は、産業パートナーからのこのような包括的なデータに基づいた最初の分析であると述べました。 ゴーティエ氏は、SQMは、研究結果が公開されたことを喜んでおり、責任ある持続可能なリチウム生産を確保するための世界的な取り組みに貢献したと付け加えました。
「私たちのプロセスがどのように機能するかについて完全かつ完全な透明性を確保することは私たちにとって重要であり、アルゴンヌの経験と専門知識を活用できることを嬉しく思います」と彼は言いました。 「この情報を共有することには、大きな教育的価値があります。」
詳細については、こちらの資料をダウンロードしてください。 組み合わせます
