Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[MenFrame]

литий солёных озёр

А насколько выше концентрация лития в соленых озерах по сравнению с морской водой? Если брать самые бедные соленные озера которые промышленно вырабатываются.

[BlackMokona]

Содержание лития в верхней континентальной коре составляет 21 г/т, в морской воде 0,17 мг/л

Вики

Рассол, обычно содержащий от 200 до 1400 миллиграммов лития на литр

https://sharespro.ru/news/801-dobycha-litiya/

[AlexAV]

А почем будет из морской воды добывать если массово и с кучей всего остального вроде урана?
https://habr.com/ru/post/374265/

По той причине, что не существует достаточно селективного органического адсорбента (это связано с тем, что в отличие от переходных металлов и актиноидов щелочные металлы имеют довольно бедную химию комплексных соединений, собственно органических материалов, которые могли бы эффективно сорбировать литий из водного раствора нет вообще). Соответственно даже как с ураном (т.е. опустил в морскую воду адсорбент в виде полимерной сетки и ждёшь пока накопится) - не получается принципиально (при том что даже с ураном экономика там получается довольно сомнительной и ни о каких 100$/кг для урана из морской воды речи даже не идёт). А прокачивать морскую воду через оксидно-титановый адсорбент или мембраны требует таких затрат энергии, что извлечённый литий получается золотым (там речь о тысяча-десятках тысяч $ за 1 кг карбоната, ни о каких аккумуляторах для электромобилей здесь речи идти не может).

https://habr.com/ru/post/374265/

Вот то что там описано ничего точно не позволяет.

Из той работы:



Смотрите верхний правый график.

У описанной там мембраны селективность по паре Li/Na всего около 1,3 и ни о каком извлечение лития из морской воды (где натрия на пять порядков больше, чем лития) тут речи быть не может. Как обычно - смотрите, что получено в работе, а не рекламные обещания, эти вещи часто достаточно сильно отличаются.

Проблемы извлечения лития из морской воды - отсутствие нормальных органических абсорбентов для лития (причём отсутствие практически принципиальное, вытекающее из химической природы щелочных металлов, особенно с малы катионами) и близость свойств ионов лития с ионами натрия и магния (которых в морской воде очень много и которые будут мешать любой схеме извлечения лития). Единственный технически реальный способ извлечения  лития из морской воды - медленное её упаривание с отбором рапы образующейся на последней стадии этого процесса (малые компоненты, в том числе литий будут накапливаться там) и переработка уже её. Но таким путём литий никак дешевле 1-2 тыс. $ за 1 кг карбоната не будет точно, а это для электромобилей заведомо неприемлемые значения.

[AlexAV]

А насколько выше концентрация лития в соленых озерах по сравнению с морской водой?

В рапе солёных озёр из которых его реально сейчас добывают 100 - 1400 мг/л. В морской воде 0,17 мг/л. Т.е. в морской воде его где-то в 1000 - 10000 раз меньше, чем в том из чего добывают сейчас. Кроме того, для извлечения лития очень важно отношение концентрации лития к магнию (магний очень сильно мешает процессу извлечения). В солёных озерах откуда рентабельна добыча оно обычно 0,2 - 20 (чем эта цифра меньше - тем лучше), а для морской воды имеет совершенно неприличное значение ~7000 (магния в морской воде, в отличие от лития, очень много).

Морская вода - очень плохое и сложное сырьё для извлечения лития.

[BlackMokona]

Но таким путём литий никак дешевле 1-2 тыс. $ за 1 кг карбоната не будет точно, а это для электромобилей заведомо неприемлемые значения.

А если учесть переработку, и то что в лифипо ресурс намного больше ?

[viesis]

А какое реальное производство лития, что то цифры очень разные?

[BlackMokona]

А какое реальное производство лития, что то цифры очень разные?

[MenFrame]

Мировые запасы лития где то 150 миллионов тон(в перещете на карбонат) Если в среднем на каждую батарею тратить по 100кг карбоната лития, то этого хватит на 1,5 миллиарда авто. То есть по сути один раз этого хватит что бы сменить текущий парк авто.  Уголька для производства ГСМ текущему парку на столетия хватит если не тысячелетия. А литий в лучшем случае пойдет на батареи гибридов.

[BlackMokona]

Мировые запасы лития где то 150 миллионов тон(в перещете на карбонат)

Литий в отличии от ГСМ не уничтожается во время работы

[viesis]

А какое реальное производство лития, что то цифры очень разные?

А вот в вики Lithium as an investment значительно больше.

[MenFrame]

Литий в отличии от ГСМ не уничтожается во время работы

С точки зрения невозможности 100% переработки, можно сказать что вполне уничтожается. В итоге литий закончиться быстрее чем доступные углеводороды.

[BlackMokona]

А вот в вики Lithium as an investment значительно больше.

Явная ошибка в вике, читаем статью.
200-600 тысяч тонн с 2000-2020. Так как у нас не 2020 это прогноз, по пруфу просто ссылка в никуда(большой справочник с горой отчётов разных)
А потом ,первое в место в мире по добыче Австралия с 14,3 тысячи тонн а 2014 году
Потом Чили 12 тысяч тонн в 2014 году
Более чем намекает

Литий в отличии от ГСМ не уничтожается во время работы

С точки зрения невозможности 100% переработки, можно сказать что вполне уничтожается. В итоге литий закончиться быстрее чем доступные углеводороды.

Смотрите фишку.
Например у нас два источника лития, морская вода по 1000$ кг и переработка с эффективностью 99% по цене 20$ кг.
Т.е 1 кг лития нам будет стоить 20$*0,99+1000*0,01=29,8$ Что более чем приемлемо (вообщем уже цены такие были и они даже не остановили тренд на удешевление батарей)

[AlexAV]

А если учесть переработку, и то что в лифипо ресурс намного больше ?

А тут это не очень поможет, по крайней мере не в рамках текущей экономической системы точно. Т.е. чтобы работало предприятие до извлечению лития из морской воды рыночная цена на литий не должна будет быть ниже этих нескольких тысяч долларов (в современных ценах) за килограмма карбоната, если они будут ниже - естественно никакая окупаемая добыча будет невозможна. Если рыночная цена на карбонат лития будет несколько тысяч долларов за килограмма - литиевый аккумулятор будет иметь стоимость не менее этих нескольких тысяч долларов за кВтч. Автомобиль с аккумулятором с такой ценой будет попросту никому не нужен и что там с переработкой будет не важно (т.к. в любом случае коэффициент возврата при переработке будет существенно меньше 1).

лифипо ресурс намного больше

Ресурс у них действительно очень неплохой, однако всё равно ничего не вечно. В течение 10 - 15 лет всё произведённые аккумуляторы всё же окажутся на свалке. Достаточно большой срок службы никак не отменяет необходимости производить новые аккумуляторы, а значит и добывать новый литий.

[BlackMokona]

А тут это не очень поможет, по крайней мере не в рамках текущей экономической системы точно.

Недооцениваете гибкость капитализма, впахиваем добычу и переработку в одно предприятие и нам норм.
Можно вообще просто в аренду предлагать батареи тем самым никаких проблем с возвратом.

Ресурс у них действительно очень неплохой, однако всё равно ничего не вечно. В течение 10 - 15 лет всё произведённые аккумуляторы всё же окажутся на свалке. Достаточно большой срок службы никак не отменяет необходимости производить новые аккумуляторы, а значит и добывать новый литий.
Сообщит

Это позволяет поднять приемлемую цену для нас

[AlexAV]

Например у нас два источника лития, морская вода по 1000$ кг и переработка с эффективностью 99% по цене 20$ кг.
Т.е 1 кг лития нам будет стоить 20$*0,99+1000*0,01=29,8$ Что более чем приемлемо (вообщем уже цены такие были и они даже не остановили тренд на удешевление батарей)

Неверно. У вас есть биржа. Есть добывающее предприятие, которое на эту биржи выстоит ровно 0, если цена на бирже будет ниже 1000$, работать себе в убыток ему никакого смысла. Есть перерабатывающий завод, который из старых аккумуляторов произвёл литий пусть по 20$ в количестве пусть 0,6 единиц, но желает получит максимальную прибыль и соответственно продать его по максимальной цене. И есть аккумуляторный завод у которого есть спрос на 1 единицу лития. Равновесная цена, т.е. цена при которой спрос равен предложению в этом случае составляет 1000$ или чуть больше (зависит от того с какой нормой прибыли согласно работать добывающее предприятие).

с эффективностью 99%

Не будет такой эффективности. Реальная технологическая эффективность извлечения лития, по тем схемам, которые сейчас предлагаются около 0,85. Плюс все аккумуляторы всё равно (как показывает опыт со свинцовыми) собрать не получится, реально можно рассчитывать процентов на 70%. И того общую эффективность рециклинга можно ожидать на уровне 0,6, но никак не 0,99.

[BlackMokona]

Неверно

Ответ выше

Реальная технологическая эффективность извлечения лития, по тем схемам, которые сейчас предлагаются около 0,85

Сейчас добыча нового лития не стоит 1000$

[MenFrame]

Смотрите фишку.

Вся эта фишка, если и будет, то только после исчерпания доступных углеводородов.

[BlackMokona]

Вся эта фишка, если и будет, то только после исчерпания доступных углеводородов

Та же Тесла очень любит вертикальную интеграцию, и собирается сама перерабатывать все производимые аккумуляторы. Меняем продажу аккумов на аренду в договоре, недостаток восполняем покупкой дорогого лития дабы бизнес не умирал. Профит

[AlexAV]

Недооцениваете гибкость капитализма, впахиваем добычу и переработку в одно предприятие и нам норм.

И какой смысл этому совмещённому предприятию продавать литий ниже цены добычи? Дополнительному же литию, чтобы создать избыток предложения, всё равно взяться неоткуда. На равновесную цену (та которая определяется равновесием по Нэшу) совмещение никак не влияет.

[BlackMokona]

И какой смысл этому совмещённому предприятию продавать литий ниже цены добычи? Дополнительному же литию, чтобы создать избыток предложения, всё равно взяться неоткуда. На равновесную цену (та которая определяется равновесием по Нэшу) совмещение никак не влияет.

А предприятие никуда не продаёт, а само использует
Вот полный бизнес обрисовал выше на примере Теслы