Baterias de íon de lítio leves e potentes são essenciais para a transição para veículos elétricos, e a demanda global por lítio deve crescer rapidamente nos próximos 25 anos. Uma nova análise da Universidade da Califórnia, Davis, publicada em 29 de maio na revista Nature Sustainability, examina como novas operações de mineração e reciclagem de baterias podem atender a essa demanda. Os pesquisadores descobriram que a reciclagem pode aliviar significativamente as restrições de oferta.

“As baterias são a nova grande fonte de demanda por lítio”, disse Alyssa Kendall, professora de engenharia ambiental na UC Davis, vencedora do Prêmio Ray B. Kron e autora principal do artigo.

O lítio é um mineral relativamente comum, e cerca de 10 anos atrás a demanda era pequena e estável, com poucas minas abastecendo o mundo, explicou Kendall. A demanda global por lítio disparou — 30% apenas entre 2022 e 2023 — devido ao aumento da adoção de veículos elétricos.

“Os governos precisam saber de onde virá o lítio e se ele não vai acabar”, afirmou ela.

Estudos anteriores projetaram a demanda acumulada por lítio nos próximos 30 anos em comparação com as reservas conhecidas no solo, disse o estudante de pós-graduação Pablo Busch, primeiro autor do artigo. No entanto, abrir uma nova mina de lítio requer investimentos de bilhões de dólares e pode levar 10 a 15 anos, acrescentou ele. Novos projetos de mineração podem ser atrasados ou cancelados devido a regulamentos ambientais e oposição local.

“Não se trata apenas de ter lítio suficiente, mas de quão rápido ele pode ser extraído”, explicou Busch. “Quaisquer interrupções no fornecimento atrasarão a adoção de veículos elétricos, reduzirão o acesso à mobilidade e prolongarão o uso de veículos a combustão interna, levando ao aumento das emissões de carbono.”

Existem três fontes principais de lítio utilizável, classificadas pela facilidade de extração: salmoura de camadas profundas subterrâneas, rocha dura e argilas sedimentares. Metade do lítio mundial atualmente vem da Austrália, onde é principalmente extraído de rocha dura. Algumas regiões da América do Sul e dos EUA têm salmouras ricas em lítio em zonas geotermais e campos petrolíferos, e os EUA também têm argilas de lítio.

A quarta fonte de lítio é a reciclagem de baterias antigas. Segundo Kendall, esse processo ainda é relativamente caro em comparação à mineração.

Modelagem de demanda e oferta
Busch e Kendall modelaram como a necessidade de abrir novas minas de lítio mudaria sob diferentes cenários de demanda. Eles preveem que, no cenário de alta demanda, até 85 novos depósitos de lítio precisarão ser abertos até 2050. No entanto, com políticas que incentivam baterias menores e reciclagem global em larga escala, essa necessidade pode ser reduzida para 15 novas minas.

Os pesquisadores disseram que a reciclagem de baterias tem um impacto extremamente grande no mercado.

“A reciclagem realmente importa por razões geopolíticas e ambientais”, enfatizou Kendall. “Se mesmo uma pequena porcentagem da demanda puder ser atendida por meio da reciclagem, isso reduz significativamente a necessidade de novas minas.”

O tempo é crucial. Algumas novas minas precisam ser abertas para criar o fornecimento de lítio que pode ser reciclado posteriormente. Dependendo do cenário de demanda, a reciclagem se tornará mais importante por volta de 2035.

Padrões de eficiência para veículos elétricos e melhorias nas redes públicas de carregamento para reduzir a “ansiedade de autonomia” também podem diminuir a demanda por lítio, incentivando o uso de veículos menores.

Lightweight, powerful lithium-ion batteries are critical for the transition to electric vehicles, and global demand for lithium is expected to grow rapidly over the next 25 years. A new analysis from the University of California, Davis, published on May 29 in the journal Nature Sustainability, examines how new mining operations and battery recycling can meet this demand. Researchers found that recycling could significantly ease supply constraints.

“Batteries are the new huge source of lithium demand,” said Alyssa Kendall, professor of environmental engineering at UC Davis, Ray B. Kron Prize winner, and lead author of the paper.

Lithium is a relatively common mineral, and about 10 years ago demand was small and stable, with a few mines supplying the world, Kendall explained. Global demand for lithium has surged — by 30% just between 2022 and 2023 — due to increased adoption of electric vehicles.

“Governments need to know where lithium will come from and whether it will run out,” she said.

Previous studies projected cumulative lithium demand over the next 30 years compared to known reserves in the ground, said graduate student Pablo Busch, first author of the paper. However, opening a new lithium mine requires billion-dollar investments and can take 10–15 years, he added. New mining projects may be delayed or canceled due to environmental regulations and local opposition.

“It’s not just about having enough lithium, but how fast it can be mined,” Busch explained. “Any supply disruptions will slow EV adoption, reduce mobility access, and prolong the use of internal combustion vehicles, leading to increased carbon emissions.”

There are three main sources of usable lithium by ease of extraction: brine from deep underground layers, hard rock, and sedimentary clays. Half of the world’s lithium currently comes from Australia, where it is mostly mined from hard rock. Some regions of South America and the US have lithium-rich brines in geothermal zones and oil fields, and the US also has lithium clays.

The fourth source of lithium is recycling of old batteries. According to Kendall, this process is still relatively costly compared to mining.

Demand and supply modeling
Busch and Kendall modeled how the need to open new lithium mines would change under different demand scenarios. They forecast that under a high demand scenario, up to 85 new lithium deposits will need to be opened by 2050. However, with policies encouraging smaller batteries and large-scale global recycling, this need could be reduced to 15 new mines.

Researchers said battery recycling has an extremely large impact on the market.

“Recycling really matters for geopolitical and environmental reasons,” Kendall emphasized. “If even a small percentage of demand can be met through recycling, it significantly reduces the need for new mines.”

Timing is critical. Several new mines need to be opened to create lithium supply that can later be recycled. Depending on the demand scenario, recycling will become most important around 2035.

Efficiency standards for EVs and improvements to public charging networks to reduce “range anxiety” can also reduce lithium demand by encouraging the use of smaller vehicles.

Lekkie, wydajne akumulatory litowo-jonowe są kluczowe dla przejścia na pojazdy elektryczne, a globalny popyt na lit ma szybko rosnąć w ciągu najbliższych 25 lat. Nowa analiza Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, opublikowana 29 maja w czasopiśmie Nature Sustainability, bada, jak nowe kopalnie i recykling akumulatorów mogą zaspokoić ten popyt. Naukowcy odkryli, że recykling może znacznie złagodzić ograniczenia w dostawach.

„Baterie to nowe ogromne źródło popytu na lit” — powiedziała Alyssa Kendall, profesor inżynierii środowiskowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis, laureatka nagrody Ray B. Kron i główna autorka artykułu.

Lit to stosunkowo powszechny minerał, a około 10 lat temu popyt na niego był niewielki i stabilny, przy czym niewielka liczba kopalni dostarczała go na światowy rynek, wyjaśniła Kendall. Globalny popyt na lit gwałtownie wzrósł — o 30% tylko między 2022 a 2023 rokiem — z powodu rosnącego wdrażania pojazdów elektrycznych.

„Rządy muszą wiedzieć, skąd pochodzi lit i czy nam się nie skończy” — podkreśliła.

Poprzednie badania prognozowały skumulowany popyt na lit na najbliższe 30 lat w porównaniu z zasobami znanymi w ziemi, powiedział doktorant Pablo Busch, pierwszy autor artykułu. Jednak otwarcie nowej kopalni litu wymaga miliardowych inwestycji i może zająć 10–15 lat, dodał. Nowe projekty wydobywcze mogą być opóźniane lub odwoływane z powodu przepisów środowiskowych i lokalnego sprzeciwu.

„Chodzi nie tylko o to, by mieć wystarczająco dużo litu, ale o to, jak szybko można go wydobywać” — wyjaśnił Busch. „Każde przerwy w dostawach spowolnią wdrażanie pojazdów elektrycznych, ograniczą dostęp do mobilności i wydłużą eksploatację pojazdów z silnikami spalinowymi, co doprowadzi do wzrostu emisji węgla.”

Istnieją trzy główne źródła litu nadającego się do wykorzystania według łatwości wydobycia: solanki z głębokich warstw podziemnych, skały twarde oraz gliny osadowe. Połowa światowego litu pochodzi obecnie z Australii, gdzie jest głównie wydobywany z twardych skał. W niektórych regionach Ameryki Południowej i USA znajdują się bogate w lit solanki w strefach geotermalnych i złożach ropy naftowej, a w USA występują także gliny litowe.

Czwartym źródłem litu jest recykling starych akumulatorów. Według Kendall, proces ten jest wciąż stosunkowo drogi w porównaniu z wydobyciem.

Modelowanie popytu i podaży
Busch i Kendall modelowali, jak będzie się zmieniać potrzeba otwierania nowych kopalni litu w różnych scenariuszach popytu. Prognozują, że w scenariuszu wysokiego popytu do 2050 roku trzeba będzie otworzyć do 85 nowych złóż litu. Jednak dzięki polityce wspierającej mniejsze baterie i globalny recykling tę potrzebę można zmniejszyć do 15 nowych kopalń.

Badacze podkreślili, że recykling akumulatorów ma ogromny wpływ na rynek.

„Recykling jest naprawdę ważny z powodów geopolitycznych i środowiskowych” — podkreśliła Kendall. „Jeśli nawet niewielki procent popytu można zaspokoić dzięki recyklingowi, znacznie zmniejsza to potrzebę nowych kopalń.”

Czas ma kluczowe znaczenie. Trzeba otworzyć kilka nowych kopalń, aby stworzyć podaż litu, którą później będzie można recyklingować. W zależności od scenariusza popytu recykling nabierze największego znaczenia około 2035 roku.

Normy efektywności dla pojazdów elektrycznych i ulepszenia sieci publicznych stacji ładowania w celu zmniejszenia „lęku przed zasięgiem” mogą również zmniejszyć popyt na lit, zachęcając do używania mniejszych samochodów.

Легкие, мощные литий-ионные аккумуляторы имеют решающее значение для перехода на электромобили, и мировой спрос на литий, как ожидается, будет быстро расти в течение следующих 25 лет. Новый анализ Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованный 29 мая в журнале Nature Sustainability, рассматривает, как новые горнодобывающие предприятия и переработка аккумуляторов могут удовлетворить этот спрос. Исследователи обнаружили, что переработка может существенно смягчить ограничения поставок.

«Батареи — это новый огромный источник спроса на литий», — сказала Алиса Кендалл, профессор экологической инженерии Калифорнийского университета в Дэвисе, лауреат премии Рея Б. Крона и старший автор статьи.

Литий — относительно распространённый минерал, и около 10 лет назад спрос на него был небольшим и стабильным, при этом небольшое количество шахт обеспечивало мировые поставки, объяснила Кендалл. Глобальный спрос на литий резко вырос — на 30% только между 2022 и 2023 годами — из-за роста внедрения электромобилей.

«Правительства должны знать, откуда возьмётся литий и не закончится ли он у нас», — отметила она.

Предыдущие исследования прогнозировали совокупный спрос на литий в течение следующих 30 лет по сравнению с известными запасами в земле, сказал аспирант Пабло Буш, первый автор статьи. Однако открытие новой литиевой шахты требует миллиардных инвестиций и может занять 10–15 лет, добавил он. Новые проекты добычи могут задерживаться или отменяться из-за экологических норм и местного сопротивления.

«Дело не только в том, чтобы иметь достаточно лития, но и в том, насколько быстро его можно добывать», — объяснил Буш. «Любые перебои с поставками замедлят внедрение электромобилей, уменьшат доступ к мобильности и продлят эксплуатацию транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, что приведёт к увеличению выбросов углерода».

Существует три основных источника пригодного для использования лития по степени лёгкости добычи: солёная вода из глубоких подземных слоёв, горные породы и осадочные глины. Половина мирового лития сейчас поступает из Австралии, где его в основном добывают из горных пород. В некоторых регионах Южной Америки и США есть богатые литиевыми рассолами геотермальные зоны и нефтяные месторождения, а в США также есть литиевые глины.

Четвёртым источником лития является переработка старых аккумуляторов. По словам Кендалл, этот процесс пока относительно дорогой по сравнению с добычей полезных ископаемых.

Моделирование спроса и предложения
Буш и Кендалл смоделировали, как будет меняться потребность в открытии новых литиевых шахт при разных сценариях спроса. Они прогнозируют, что при высоком спросе к 2050 году потребуется открыть до 85 новых месторождений лития. Однако благодаря политике, стимулирующей рынок к меньшим батареям и масштабной глобальной переработке, эту потребность можно сократить до 15 новых шахт.

По словам исследователей, переработка аккумуляторов имеет чрезвычайно большое влияние на рынок.

«Переработка действительно важна по геополитическим и экологическим причинам», — подчеркнула Кендалл. «Если можно удовлетворить даже небольшой процент спроса с помощью переработки, это значительно снизит потребность в новых шахтах».

Время имеет решающее значение. Нужно открыть несколько новых шахт, чтобы создать поставки лития, которые потом можно будет перерабатывать. В зависимости от сценария спроса, переработка приобретёт наибольшее значение примерно в 2035 году.

Стандарты эффективности для электромобилей и усовершенствование сети общественных зарядных станций для уменьшения «тревоги запаса хода» также могут снизить спрос на литий, стимулируя использование меньших автомобилей.