In de race om lithiumwinning voor EV-batterijen

De wereldwijde strijd om een nieuwe vorm te geven aan de lithiumindustrie zuigt olieproducenten, startende technologiebedrijven en gevestigde mijnbouwgiganten aan, die allemaal wedijveren om als eerste opnieuw uit te vinden hoe een metaal, dat de sleutel vormt tot de overgang naar groene energie, wordt geproduceerd.

Een vloot van technologieën voor directe lithiumextractie (DLE) staat op het punt om zoute pekelafzettingen in Europa, Azië, Noord-Amerika en elders aan te boren, waarvan de U.S. Geological Survey schat dat ze gevuld zijn met ruwweg 70% van 's werelds reserves van het metaal.

Op het spel staat de invloed op een industrie waarvan verwacht wordt dat deze binnen het volgende decennium tot meer dan $10 miljard aan jaarlijkse inkomsten zal groeien, aangezien de succesvolle DLE-bedrijven lithium voor accu's van elektrische voertuigen in uren of dagen zullen leveren, in plaats van maanden of langer zoals bij de bestaande grote, waterintensieve verdampingsvijvers en dagbouwmijnen.

"De wereld heeft overvloedig en goedkoop lithium nodig voor een energietransitie, en DLE heeft het potentieel om dat doel te bereiken," zei Ken Hoffman, mede-hoofd van de EV Battery Materials Research groep bij McKinsey & Co.

De Chileense president Gabriel Boric vestigde in april de aandacht op de eens zo nichesector door een radicaal plan te schetsen om verdampingsvijvers uit te faseren en DLE in te zetten in de enorme lithiumreserves van zijn land, hoewel hij geen specifieke technologie koos. De schokkende aankondiging van Boric was des te verrassender omdat geen enkele DLE-technologie commerciële productie heeft bereikt zonder het gebruik van deze vijvers, waardoor de concurrentie om de eerste te zijn werd aangewakkerd.

Uit interviews met meer dan twee dozijn potentiële klanten die DLE-technologieën hebben getest, industrieanalisten, consultants en investeerders blijkt dat technische startups EnergySource Minerals en International Battery Metals (IBAT), evenals olieveldserviceprovider SLB en mijnbouwgigant Rio Tinto naar verwachting tot de eersten zullen behoren die binnen de komende 12 tot 18 maanden commerciële DLE-projecten lanceren. De Franse mijnbouwer Eramet en de Chinese harsproducent Sunresin worden ook gezien als mogelijke vroege winnaars.

"De industrie staat zo dicht bij een grote sprong voorwaarts," zei John Burba, die een vooraanstaande DLE-technologie hielp uitvinden en uitvoerend voorzitter is van IBAT.

Hoewel DLE-technologieën variëren, zijn ze vergelijkbaar met gewone huishoudelijke waterontharders en is het de bedoeling om ongeveer 90% of meer van het lithium uit pekelwater te halen, vergeleken met ongeveer 50% bij gebruik van vijvers. Dat heeft niet alleen de klanten van de lithiumindustrie verleid, maar ook de investeerders, van wie velen verwachten dat DLE de productiekosten zal verlagen.

"DLE-technologieën kunnen de levensvatbaarheid vergroten van bronnen die niet noodzakelijk levensvatbaar zijn met verdampingstechnologieën," zegt Alec Lucas van de Global X Lithium & Battery Tech ETF.

DLE-technologieën die draagbaar zijn, een groot deel van hun zoet water kunnen recyclen en het gebruik van zoutzuur kunnen beperken, worden als het meest aantrekkelijk gezien. Tegen 2030 zal 13% van al het lithium ter wereld geproduceerd worden met behulp van DLE, volgens projecties van grondstoffenprijzenleverancier Fastmarkets.

Daarentegen pompt de Amerikaanse fracking-industrie - ook voortgekomen uit radicale technologische vooruitgang - slechts 5% tot 9% van alle olie ter wereld op, maar wordt gezien als een belangrijke invloed op de energiemarkten.

Gebruikmakend van het schalie draaiboek, wordt DLE gezien als een potentiële swing producer in lithium, omdat de aanvoer snel kan worden verkregen en net zo snel kan worden gestopt. De wereldwijde vraag naar het metaal zal tegen het einde van dit decennium naar verwachting 2,7 miljoen ton bedragen, een bijna verviervoudiging ten opzichte van 2022.

"Gezien deze vraagprognoses is er zeker behoefte aan meer aanbod van DLE," zegt Jordan Roberts, een industrieanalist voor lithium bij Fastmarkets.

TANKS EN PIJPEN

In een landelijke werkplaats in Louisiana heeft IBAT een geautomatiseerde DLE-fabriek gebouwd met duizenden meters aan groengekleurde pijpen en tanks die jaarlijks 5000 ton lithium kunnen filteren.

"We zijn ervan overtuigd dat we als eerste op de markt kunnen komen," zei CEO Garry Flowers van IBAT. Het bedrijf ontwierp zijn 450 voet lange fabriek om in 32 stukken te worden geporteerd en gestapeld als LEGO-steentjes, een ontwerp waarvan het bedrijf hoopt dat het tegen december commercieel lithium zal produceren.

Een klant die jaarlijks 15.000 ton lithium wil produceren, zou bijvoorbeeld drie stapelbare IBAT-lithiumfabrieken kunnen kopen. De hele IBAT-fabriek is minder dan drie hectare groot, vergeleken met honderden hectares voor verdampingsvijvers of dagbouwmijnen.

Als onderdeel van een deal om meer dan 100.000 lithiumrijke acres in Arkansas te kopen van Galvanic Energy eerder dit jaar, verwierf Exxon Mobil testresultaten die aantoonden dat de DLE-technologie van IBAT meer dan 91% lithium kon terugwinnen uit de pekel van die acres. IBAT heeft gesprekken gevoerd met Exxon Mobil en Chevron over het in licentie geven van haar DLE-technologie, volgens drie mensen die bekend zijn met de zaak en documenten die gezien zijn door Reuters.

Exxon heeft ook gesprekken gevoerd met EnergySource Minerals over het in licentie geven van de DLE-technologie, aldus twee van de personen.

EnergySource bouwt een lithiumfabriek in de Salton Sea in Californië en heeft zijn technologie in licentie gegeven aan het door Koch Industries gesteunde Compass Minerals International om het metaal vanaf 2025 uit het Great Salt Lake in Utah te winnen. Ford heeft toegezegd lithium van beide projecten te kopen.

Exxon, Chevron en EnergySource weigerden commentaar te geven. IBAT zei dat het geen toekomstgerichte verklaringen aflegt en geen besprekingen kan bevestigen die tot nu toe hebben plaatsgevonden.

Voor olieproducenten biedt DLE het aantrekkelijke vooruitzicht om lithium te filteren uit water dat al samen met koolwaterstoffen wordt gewonnen. Normaal gesproken moet dat water weer ondergronds worden geïnjecteerd tegen kosten, maar DLE zou oliemaatschappijen in staat kunnen stellen om inkomsten te genereren. Veel van dit zogenaamde geproduceerde water bevat 10 tot 15 keer minder lithium dan bijvoorbeeld in Chili, een lagere concentratie die niet rendabel te filteren is met alleen verdampingsvijvers.

"Het is absoluut slim dat ze hiernaar kijken," zei Eli Horton van Exxon aandeelhouder Engine No. 1, die in 2021 drie kandidaten voor het bestuur van de oliegigant hielp kiezen. "Het is altijd leuk als je een kostenpost in winst kunt omzetten."

SLB, 's werelds grootste leverancier van olievelddiensten, breidt uit naar lithium en is van plan om begin volgend jaar operationeel te zijn met behulp van een DLE-proces dat de technologie van EnergySource en waterbehandelingsapparatuur van anderen omvat.

Het bedrijf, voorheen bekend als Schlumberger, bouwt een draagbare DLE-fabriek in Nevada en is in gesprek met 10 potentiële klanten, aldus Gavin Rennick, president van SLB's New Energy divisie.

"Het feit dat je een volledig binnenlandse pekelbron kunt hebben die nu economisch is, is een enorme stimulans voor DLE," zei Rennick.

Mijnbouwgiganten laten nieuwkomers de ruimte echter niet domineren. Rio Tinto betaalde vorig jaar 825 miljoen dollar voor een DLE-project in Argentinië en verwacht dat het volgend jaar 3000 ton lithium per jaar zal produceren.

"We werken hard aan het proces en zijn tevreden over de technologie," zei Sinead Kaufman, chief executive van Rio's mineralenbedrijf.

OP MAAT GEMAAKT VOOR ELKE PEKEL

DLE heeft niet overal lof geoogst. Vorig jaar bekritiseerden short-sellers de door Standard Lithium en Lilac Solutions ontwikkelde processen als waarschijnlijk niet werkend. Beide bedrijven ontkenden de beweringen.

Standard tekende vorige maand een overeenkomst met Koch Industries - haar grootste aandeelhouder - om de DLE-technologie van Koch in Arkansas in te zetten en huurde ook de Franse bank BNP Paribas in om schuldfinanciering zeker te stellen.

Lilac, dat wordt gesteund door BMW en Breakthrough Energy Ventures, zei in april dat een lithiumproeffabriek die het samen met Lake Resources in Argentinië heeft gebouwd, 2,5 ton lithium heeft geproduceerd. Het grootste deel van dat lithium werd sinds januari geproduceerd, zei CEO Dave Snydacker.

Veel pekelafzettingen hebben verschillende chemische samenstellingen, wat betekent dat het onwaarschijnlijk is dat één DLE-technologie als wereldleider uit de bus zal komen. Veel Chinese afzettingen hebben bijvoorbeeld hoge concentraties magnesium en Boliviaanse afzettingen hebben een hoog kaliumgehalte.

"Een van de grootste nadelen van deze DLE-technologieën is dat ze echt op maat gemaakt moeten worden voor elke pekel," zegt Steven Schoffstall van de Sprott Lithium Miners ETF.

Stellantis, General Motors en anderen hebben honderden miljoenen dollars in DLE-firma's gestoken, met agressieve tijdlijnen om elektrische wagenparken te lanceren.

"Onze kans duurt niet lang meer," zei Chris Doornbos, CEO van E3 Lithium, dat een Canadees DLE-project ontwikkelt met steun van Exxon-dochter Imperial Oil. "We moeten nu commercieel worden."