В конце XIX века в регионе Эльдорадо, расположенном на юго-западе штата Арканзас, было обнаружено месторождение нефти. Это открытие дало толчок развитию нефтяной промышленности и сыграло важную роль в становлении страны как мирового энергетического лидера.
В период своего расцвета город, который называют «первым нефтяным городом Арканзаса», принимал более 50 нефтяных компаний. Месторождение Смаквер было крупнейшим в мире действующим нефтяным месторождением.
Однако в последние десятилетия добыча нефти резко сократилась. Теперь старатели ищут в Смаквере нечто новое — литий, который является ключевым компонентом аккумуляторов, используемых в электромобилях, смартфонах и оборонном оборудовании.
Подземные соляные резервуары, которые простираются через Арканзас и соседние штаты, содержат высокую концентрацию серебристо-белого металла. Согласно исследованию Геологической службы США, опубликованному в октябре, общие запасы лития в юго-западной части Арканзаса могут достигать 19 млн тонн. Даже если не все эти запасы можно извлечь, их достаточно для удовлетворения текущего спроса на литий в США.
ExxonMobil, Occidental Petroleum и Equinor входят в число компаний, которые стремятся добывать литиевые рассолы в этом регионе. Они тестируют технологию прямой добычи лития, которая, по мнению сторонников, может стать основой многомиллиардной индустрии в США и ослабить монополию Китая на цепочки поставок литий-ионных аккумуляторов.
Энди Робинсон, геолог и соучредитель компании Standard Lithium, которая планирует разработать проект стоимостью 1,5 млрд долларов в районе Эльдорадо совместно с норвежской энергетической компанией Equinor, считает, что этот метод может стать основой для развития литиевой промышленности и экономики США.
Процесс прямого извлечения лития (DLE). Исходный. Рассол откачивается из водоносного слоя. Предварительная обработка удаляет сероводород и твердые частицы. Затем из рассола извлекаются ионы лития и хлорида (частицы с положительным или отрицательным зарядом). Из различных процессов наиболее распространенным является адсорбция. Сорбент. При адсорбции ионы лития и хлорида в рассоле высокой солености адсорбируют (прилипают) к небольшим гранулам сорбирующего материала на основе алюминия. Рассол. Пресная вода. После прикрепления загруженный сорбент промывается пресной водой, высвобождая литий в процессе, называемом элюированием. Водоносный горизонт. Затем его преобразуют в различные литиевые химикаты (наиболее распространенными являются карбонат лития или гидроксид лития) для использования в батареях. Истощенный рассол возвращается в тот же водоносный горизонт. Источники: Standard Lithium; Benchmark Mineral Intelligence; USGS; исследование FT.
Сторонники этого метода утверждают, что он является более быстрым и менее вредным для окружающей среды по сравнению с существующими методами добычи. Для нефтяных компаний, которые обладают обширными знаниями в области бурения, перекачки и обработки жидкостей, это может стать полезным способом диверсификации бизнеса.
«Мы можем создать отрасль, которая обеспечит хорошие рабочие места на десятилетия вперёд и одновременно обеспечит Америку ключевым металлом для производства аккумуляторов», — говорит Робинсон.
Зарождающаяся отрасль привлекла внимание влиятельных спонсоров, включая президента США Дональда Трампа, который уделяет особое внимание добыче критически важных полезных ископаемых в стране и за рубежом. В прошлом месяце его администрация выбрала демонстрационный литиевый завод Standard в качестве одного из 10 проектов по добыче критически важных полезных ископаемых, которые получат поддержку в рамках новой ускоренной программы получения разрешений. Предприятие уже получило грант в размере 225 млн долларов от предыдущей администрации.
Однако эксперты предупреждают, что первопроходцы в области добычи лития в США должны доказать, что новая технология может быть коммерчески успешной в больших масштабах и конкурировать с существующими методами добычи и конкурирующими проектами в странах с более низкими затратами.
Рынок лития также подвержен политическому влиянию. Американские производители утверждают, что Китай, который сегодня является ведущим игроком как в переработке лития, так и в производстве аккумуляторов, намеренно насытил рынок литием и снизил цены, чтобы помешать новым участникам и сохранить своё доминирующее положение.
Цены на карбонат лития упали на 80%, достигнув примерно 9000 долларов за тонну по сравнению с пиковыми значениями в ноябре 2022 года.
Пекин также принял меры по ограничению экспорта некоторых технологий и материалов, необходимых для переработки лития и других важных полезных ископаемых, которые имеют решающее значение для оборонной, автомобильной и полупроводниковой промышленности.
«Не случайно Китай начал активно манипулировать рынком лития в то время, когда несколько крупных американских проектов завершали технико-экономическое обоснование и инженерные исследования и работали над обеспечением финансирования», — говорит Дэвид Парк, исполнительный директор Standard.
«Технология DLE потенциально может изменить структуру мировых рынков лития в течение следующего десятилетия и помочь американским компаниям закрепиться в отрасли», — говорит Федерико Гей, аналитик исследовательской группы Benchmark Mineral Intelligence.
Однако сначала им нужно преодолеть технические, финансовые и стратегические трудности.
На протяжении большей части XX века производство лития было незначительным, что отражало ограниченный спектр применения этого минерала.
Этот элемент в основном использовался в качестве компонента в смазочных материалах, ядерных боеголовках, а позже — в лекарствах для стабилизации настроения. Когда-то он входил в состав популярного безалкогольного напитка 7-Up, пока власти США не запретили использование солей лития в напитках в 1948 году.
Однако коммерциализация литий-ионных аккумуляторов в начале 1990-х годов японской технологической группой Sony, а в последнее время их использование в электромобилях и других высокотехнологичных продуктах вызвали всплеск спроса, который меняет отрасль.
С 2020 по 2024 год мировой спрос на литий вырос в три раза и составил около 1,2 миллиона тонн, по данным исследовательской группы в области энергетики Wood Mackenzie, которая прогнозирует, что к 2050 году потребление лития достигнет 5,8 миллиона тонн. Чтобы удовлетворить спрос, производители за последнее десятилетие расширили добычу твёрдых пород в Австралии и Китае и добычу литиевых рассолов в Латинской Америке, в результате чего эти три региона контролируют более 80% добывающей промышленности.
Добыча лития из твёрдых пород во многом похожа на производство любого другого металла: руды, такие как сподумен, добываются в открытых карьерах, измельчаются и подвергаются химической обработке для извлечения лития.
Как США могут ослабить контроль Китая над поставками лития. Поскольку спрос на литий для использования в аккумуляторных технологиях растет, крупные соленые (рассоловые) водоносные горизонты могут стать богатым источником этого элемента. Водоносные горизонты — это геологические формации, содержащие значительное количество воды. Формация Смаковер на юге США — это большой известняковый водоносный горизонт с сильно соленой водой (в 10 раз соленее морской воды), известной как рассол, с большим количеством растворенного в ней лития. Оклахома. Арканзас. Эльдорадо. Миссисипи. Алабама. Джорджия. США. Формирование Смэковера. Техас. Луизиана. Флорида. Мексика
Добыча рассола предполагает закачку богатых литием рассолов в большие пруды, обычно в регионах с жарким сухим климатом. Вода постепенно испаряется, оставляя после себя концентрированные соли лития, которые можно перерабатывать.
До недавнего времени американские производители лития сталкивались с трудностями. Они сталкиваются с более высокими затратами, более строгими правилами добычи и менее благоприятными геологическими и климатическими условиями, чем в «литиевом треугольнике» в Чили, Аргентине и Боливии.
Развитие технологии прямой экстракции лития, которая обычно предполагает использование растворителей или керамических материалов для отделения лития от рассолов, изменило ситуацию. При прямой экстракции лития отделение лития от рассолов занимает всего несколько часов, в то время как в испарительных прудах этот процесс может занять до 18 месяцев.
По данным Wood Mackenzie, коэффициент восстановления составляет от 70 до 90 процентов по сравнению с 40–60 процентами для испарительных прудов. Кроме того, DLE требует меньше земли и воды.
В сочетании с обнаружением высоких концентраций лития в подземных водах, известных как рассолы формации Смаквер, которая охватывает территории Арканзаса, Луизианы, Техаса, Алабамы, Миссисипи и Флориды, технология DLE открывает новые перспективы.
Кроме того, наличие существующей инфраструктуры для добычи нефти и химических веществ в этих регионах делает эти ресурсы более доступными, чем новые месторождения.
Рассолы, циркулирующие на глубине двух километров под территорией проекта Standard в округе Лафайет, штат Арканзас, содержат более 400 миллиграммов лития на литр. Это должно значительно снизить стоимость процесса добычи с помощью технологии DLE, сделав его рентабельным.
Технология DLE может изменить глобальные рынки лития в течение следующего десятилетия и помочь американским компаниям закрепиться в этой отрасли.
Федерико Гей, аналитик Benchmark Mineral Intelligence, отмечает: «Мы всегда знали, что в Арканзасе есть ресурсы мирового класса, но нам нужно было разработать технологию их добычи. И мы это сделали».
Робинсон, руководитель проекта Standard, говорит об этом во время экскурсии по опытному заводу компании, который находится в 90 минутах езды от проектной площадки Standard в Лафайете.
За последние пять лет Робинсон и его команда переработали около 120 миллионов литров нефтепромысловых рассолов на заводе, принадлежащем немецкой компании Lanxess.
Огромные трубы поднимают солёную воду на поверхность, где Lanxess перерабатывает её для получения брома — химического вещества, используемого в фармацевтической промышленности и для обеспечения пожарной безопасности. Часть этого рассола затем поступает на перерабатывающий завод Standard, где используются технологии фильтрации DLE, лицензированные американским промышленным гигантом Koch Industries, который является миноритарным акционером компании.
Однако технология DLE может быть сложной в применении. Один из первых заводов по производству DLE в Латинской Америке, разработанный французской горнодобывающей компанией Eramet, столкнулся с задержками в работе с момента запуска в конце прошлого года.
«Даже после многих лет тестирования и испытаний они сталкиваются с некоторыми проблемами сейчас, когда они находятся на этапе наращивания мощностей», — говорит Гей из Benchmark. Он добавляет, что гибридная модель, в которой операторы сочетают технологию DLE и пруды-испарители, скорее всего, будет доминировать до тех пор, пока в конце этого десятилетия не будут запущены полностью DLE-операции.
Гей также отмечает, что нефтепромысловые рассолы требуют тщательной предварительной обработки для удаления примесей, которые препятствуют кристаллизации лития. «Это требует времени и затрат, а поскольку каждый рассол имеет уникальный состав примесей, это усложняет масштабирование и стандартизацию процесса».
По оценкам Benchmark, совокупные затраты на добычу нефтяного рассола DLE, включая добычу, переработку, транспортировку и роялти, в настоящее время составляют около 10 000 долларов за тонну. Таким образом, совокупные затраты Standard составляют около 10 735 долларов за тонну, что значительно выше, чем у наиболее конкурентоспособных испарительных прудов и гибридных производителей, где затраты могут составлять всего 6000 долларов за тонну.
Проекты DLE конкурируют с испарением и добычей твердых пород по затратам. Кривая себестоимости карбоната лития C3. Испарение рассола. Производство LCE (тонн, млн). FT.
Такие компании, как Standard, также больше не могут рассчитывать на налоговые льготы, введённые бывшим президентом Джо Байденом для создания внутренних цепочек поставок критически важных минералов. Однако республиканцы в Конгрессе предложили сократить такую поддержку.
Но американские производители говорят, что развитие технологии DLE и высокая концентрация лития в месторождении Смаквер снижают затраты.
«Большинству новых запланированных мощностей, вероятно, придётся подождать, пока цены на литий не вернутся в диапазон 18 000–20 000 долларов за тонну. Но мы не планируем ждать этого», — говорит представитель Standard’s Park.
«Мы — один из немногих запланированных проектов DLE на планете, которые могут производить карбонат аккумуляторного качества с операционными расходами менее 6000 долларов за тонну. И благодаря этому мы привлекаем внимание нужных партнёров, клиентов и кредиторов», — добавляет он.
В мире существует множество проектов, связанных с технологией DLE. По данным Центра глобальной энергетической политики Колумбийского университета, таких проектов как минимум 36, и они находятся на разных стадиях разработки.
Из них 13 находятся в Китае. В то же время производители в Латинской Америке переходят на DLE, опасаясь, что пруды-испарители истощают ценные водные ресурсы.
В январе компания Saudi Aramco объявила о создании совместного предприятия с горнодобывающей компанией Ma’aden для разработки проектов DLE на Ближнем Востоке. Цель — начать коммерческое производство к 2027 году.
В 2023 году правительство Чили, второго по величине производителя лития в мире, объявило о переходе на технологию DLE по экологическим причинам.
В 2023 году правительство Чили, второго по величине производителя лития в мире, объявило о переходе на технологию DLE по экологическим причинам. В декабре компания Rio Tinto заявила, что инвестирует 2,5 миллиарда долларов в расширение своего литиевого завода в Ринконе в Аргентине с использованием технологии DLE. В прошлом году горнодобывающая компания заплатила 6,7 миллиарда долларов за Arcadium Lithium, которая уже использовала технологию DLE на своём проекте Hombre Muerto в Аргентине.
Появление технологии DLE вызвало гонку за лучшими ресурсами рассола. В прошлом месяце компания Occidental Petroleum оспорила право Exxon на некоторые права на добычу рассола на юго-западе Арканзаса. На переполненном публичном слушании Комиссия по нефти и газу штата вынесла решение в пользу Saltwerx, дочерней компании Exxon, которая поставила перед собой амбициозную цель — к 2030 году производить достаточно лития, чтобы удовлетворить производственные потребности более чем миллиона электромобилей.
«Если посмотреть на то, что США пытаются сделать для создания внутренней цепочки поставок критически важных минералов, таких как литий, и на наше положение в формации Смаквер, то для нас это действительно подходящий вариант», — говорит Дэн Холтон, старший вице-президент Exxon по низкоуглеродным решениям.
Часть экономических расчётов, связанных с DLE, касается роялти. В Арканзасе компания Standard предлагает выплачивать землевладельцам 2,5% от объёма карбоната лития в рассоле, исходя из рыночных цен и пропорциональной доли конкретного человека в месторождении. Но, по словам местных жителей, некоторые землевладельцы требуют до 12,5% или настаивают на том, чтобы компании выкупали их землю.
«Я чувствую себя блохой на заднице слона», — говорит Харви Вудс, которому принадлежит земля в районе добычи лития компанией Exxon и который присутствовал на недавнем заседании комиссии. «Мы — хранители земли, и мы не собираемся её разрушать или позволять кому-то злоупотреблять ею ради доллара».
Производители лития утверждают, что важно установить ставки роялти на уровне, который позволит американским производителям конкурировать с другими странами, особенно с Китаем.
За последние десять лет Китай активно развивал добычу, переработку и производство лития, что позволило его автомобильной промышленности стать мировым лидером и вызвало беспокойство у правительств западных стран.
«Сегодня на рынке доминирует Китай, и американской промышленности будет сложно с ним конкурировать», — говорит Холтон. Он также отмечает, что для достижения успеха необходимо стать вертикально интегрированной компанией.
«Просто производить критически важные минералы в США недостаточно, нужно иметь всю цепочку поставок — от добычи лития до производства катодного активного материала и гигафабрик по производству аккумуляторов. Все эти этапы должны быть реализованы в США».
Совет директоров Standard и Equinor планирует принять окончательное инвестиционное решение по проекту «Лафайет» осенью.
«Мы максимально снижаем риски на рынке с помощью соглашений о продаже, чтобы удовлетворить кредиторов», — говорит Эллисон Кеннеди Турмонд, вице-президент Equinor по литию в Северной Америке.
Турмонд, чей муж предложил Equinor заняться литиевым бизнесом, когда работал в компании в 2017 году, считает, что у норвежской энергетической группы есть все возможности стать лидером в сфере энергетического перехода.
«Нам не нужно нанимать тысячи людей с новыми навыками, мы можем использовать уже имеющиеся компетенции», — говорит она.
Политики и государственные служащие в Арканзасе, где средний доход домохозяйств один из самых низких в США и составляет около 58 000 долларов, делают всё возможное, чтобы привлечь инвесторов в свой штат и создать рабочие места.
Местные университеты и колледжи пересматривают свои учебные программы, чтобы восполнить пробелы в навыках.
«Химической промышленности нужны специалисты, которые умеют читать схемы трубопроводов и контрольно-измерительных приборов. Им нужны люди, которые понимают, как работают клапаны», — говорит Дженнифер Шредер, исполнительный директор программы карьерного роста в Колледже Южного Арканзаса.
Колледж повышает квалификацию взрослых студентов, таких как бывшая школьная уборщица Анджела Медоуз, чтобы расширить местный кадровый резерв.
«Когда я начала программу обучения, мне было 48 лет, и я думала, что уже слишком стара для перемен, — говорит Медоуз. — Но я была полна решимости перейти от работы к карьере». Сейчас она работает в химической лаборатории на заводе Standard в Эльдорадо.
В прошлом месяце законодательное собрание штата Арканзас приняло закон о предоставлении налоговых льгот производителям лития и аккумуляторов в качестве стимула для привлечения инвестиций.
«Это станет мощным стимулом для того, чтобы компании продолжали инвестировать», — говорит Сара Хакаби Сандерс, губернатор Арканзаса и пресс-секретарь Белого дома при Трампе во время его первого срока. «Эксперты считают, что Арканзас может поставлять до 15% мирового объёма лития, что делает нас очень конкурентоспособными и даёт альтернативу Китаю. Это большая победа не только для нашего штата, но и для всей страны».
Подготовлено ProFinance.Ru по материалам The Financial Times
MarketSnapshot - ProFinance.Ru в Telegram
По теме:
Цена на литий падает из-за замедления спроса на электромобили в Китае
Новые страхи Европы: Трамп не даст долларов в случае финансового кризиса
Трамп предложил обменять военную помощь Украине на титан и литий
