Litiul – incredibilul potential al celui de al treilea element

Salar De Uyuni

Atunci cand Neil Armstrong si Buzz Aldrin au devenit primii oameni care paseau pe Luna, la 20 iulie 1969, una dintre primele privelisti pe care ochii lor le-au intalnit privind in urma catre Pamant, a fost pustiul Salar De Uyuni. Pe masura ce Pamantul se rotea, cei doi au fost probabil captivati de un petec intins de culoare alba de-a lungul partii inferioare a Americii de Sud, pe care l-au considerat initial o zona glaciara. Era, de fapt, desertul bolivian Salar De Uyuni, putin cunoscut, dar intins pe o suprafata de aproximativ 8.000 kilometri patrati, acoperita de cactusi, lagune cu apa de ploaie si mai ales de zece milioane de tone de sare. De atunci, campul de sare a ramas un colt in mare parte uitat, al unuia dintre cele mai izolate si inaccesibile platouri ale lumii; o destinatie a drumetilor ratacitori catre granita chiliana, aflata la mare departare de capitala Boliviei, La Paz. Este o panorama unica, suprarealista, un camp alb si gol care se intinde nemarginit. In timpul sezonului ploios, o impresionanta iluzie optica are loc, atunci cand apa care se formeaza pe suprafata sarii reflecta cerul exact ca o oglinda.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Dar acest peisaj se afla sub amenintare. Economistii din domeniul energiei, stabiliti in Londra, New York si Orientul Mijlociu, prevad ca acest petec unic de sare, suflat de vanturi, are potentialul ca, in urmatoarele doua decade, sa devina urmatoarea Arabie Saudita. Asemenea Golfului Persic inaintea sa, in anii ’20, Salar de Uyuni, sau, mai exact, cantitatile uriase de litiu de sub platoul sau de sare de dimensiunea Irlandei de Nord, ar putea fi raspunsul la problemele de transport ale secolului 21.

Nimeni nu locuieste in inima acestui desert. In primul rand, nu exista vegetatie, iar sarea otraveste orice picatura de apa de la suprafata sa. De-a lungul platoului nu exista niciun semn de industrie sau dezvoltare, numai spre margini siruri sporadice de colibe maronii, ale caror camarute adapostesc familii indigene sarace ce traiesc aici de generatii. Totusi, la liziera platoului de sare, guvernul bolivian da cu lentoare forma unei fabrici. Este vorba despre o mina al carei obiectiv consta in extragerea pretiosului lichid de sub crusta de sare. Atunci cand este scos pentru prima oara din sol, lichidul seamana cu noroiul. Insa dupa ce este lasat sub soarele desertului, apa se evapora, lasand in urma o baie de mineral galbui, ce poate fi usor confundat cu uleiul gros de masline: este vorba despre litiu, cel mai usor dintre toate metalele de pe Pamant si puterea ascunsa in spatele noii noastre vieti tehnologizate.

Cel de-al treilea element

Litiul este probabil deja o denumirie familiara in randul celor mai multi dintre noi, gratie acumulatorilor telefonelor mobile si nu numai. Ca atare, cererea la nivel international pentru acest minereu a atins cote uluitoare. Astazi, cel de-al treilea element al tabelului periodic al elementelor reprezinta puterea folosita de majoritatea aparatelor mobile, precum telefoane, playere, computere portabile si multe altele.

Telefonul Mobira Senator, lansat in 1982 de Nokia, consta dintr-un mic dispozitiv manual conectat la o baterie cubica bazata pe nichel, cu un maner masiv deasupra, avand o greutate totala de aproape 10 kilograme. Astazi, un telefon mobil standard cantareste a suta parte din aceasta masa. Micsorarea a fost posibila mai ales datorita aparitiei salvatoare a bateriei reincarcabile pe baza de litiu-ion, care este mai usoara si are o capacitate de stocare superioara altor baterii.

Intre 2003 si 2007, industria bateriilor si-a dublat consumul de carbonat de litiu, cel mai comun ingredient din componenta produselor pe baza de litiu. Vehiculele electrice de astazi sunt alimentate de baterii hibride pe baza de nichel-metal, dar performantele masinilor sunt limitate. Litiul, pe de alta parte, va permite generatiei viitoare de masini electrice o autonomie mult sporita. Cu sufletul la gura, industria automobilistica americana asteapta modelul Chevrolet Volt, o masina electrica hibrida, a carei lansare este preconizata pentru  2010. Masina va folosi baterii cu litiu-ion, in tandem cu un motor pe benzina de 1,4 litri. De asemenea, Mercedes planuieste sa scoata pe piata o versiune hibrida a limuzinei clasa S mai tarziu in acest an, ce se va baza tot pe tehnologia de propulsie litiu-ion, pentru o autonomie ridicata.

Compania Tesla Motors din San Carlos, California, a livrat deja modelul Roadster, o masina sportiva cu doua locuri, complet electrica. Aceiasi acumulatori pe baza de litiu-ion, care au facut posibila construirea telefoanelor mobile super subtiri, insufletesc acum proiectul electrificarii masinilor. “De vreme ce bateria unui vehicul presupune de 100 de ori mai mult carbonat de litiu decat echivalenta sa la nivelul unui laptop, revolutia masinilor “verzi” ar putea transforma litiul intr-una dintre cele mai strategice materiale de uz cotidian”, sustine Mary Ann Wright de la Johnson Controls-Saft, un producator de baterii pe baza de litiu-ion.

Cu toate acestea, pur si simplu nu exista nici macar pe aproape rezerva necesara de litiu pentru a alimenta cele 900 milioane de masini ale lumii. Potrivit lui William Tahil, director de cercetare al companiei de consultanta tehnologica Meridian International Research, “fabricarea a numai 60 milioane de vehicule hibride pe an care sa contina o mica baterie cu litiu-ion ar necesita 420.000 tone de carbonat de litiu, ceea ce inseamna de sase ori productia anuala curenta la nivel global. Dar, in realitate, ne dorim o baterie de dimensiuni decente, asadar, cel mai probabil, productia globala ar trebui marita inzecit. Asta, ca sa excludem cererea de litiu pentru aparatura electronica portabila”, a mai adaugat purtatorul de cuvant.

Cererea devenita brusc insatiabila da nastere unei curse nebune de identificare a unor noi surse ale celui de-al treilea element. Companiile miniere “scormonesc” acum dupa litiu in cele mai izolate colturi de lume, inclusiv in salbaticiile Tibetului de nord, acolo unde chinezii au dezgropat noi rezerve, si in platoul Salar De Uyuni din America de Sud. Chile, in prezent cel mai prolific furnizor mondial al elementului, isi estimeaza rezervele la trei milioane de tone. Aceasta cantitate pare insa a fi umbrita de potentialul de litiu al Boliviei. Conform US Geological Survey, cel putin 5,4 milioane de tone de litiu pot fi extrase din Salar De Uyuni, in timp ce un alt raport estimeaza rezerva la noua milioane de tone. Daca masina electrica va deveni vreodata un produs de serie, litiul de sub desertul bolivian va fi minat. Insa companiile vestice disperate sa ajunga la aceste rezerve infrunta piedici insemnate. Pentru a ajunge la minereul de sub crusta alba, trebuie ca acest peisaj sa sufere pagube iremediabile. In Salar de Uyuni, in special, litiul este puternic diluat de-a lungul campiilor, de aceea operatiuni extrem de intinse de extractie ar trebui efectuate de-a lungul regiunii.

“Bolivia libre, si! Colonia Yanqui, no!”

Acest proces ar exercita totodata si o presiune incredibila asupra rezervelor de apa. Pentru populatiile locale, viata ar deveni extrem de grea, acestea putandu-se vedea nevoite chiar sa cumpere apa dupa ce marile companii miniere le-ar seca terenurile.  Totusi, inaintea tuturor acestor aspecte, o problema mai directa cu care se confrunta potentialii prospectori de litiu o reprezinta chiar presedintele occidentalofob al Boliviei, Evo Morales. “Bolivia libre, si! Colonia Yanqui, no!”, canta intr-un cor populatia boliviana in piata catedralei din La Paz, fluturand steaguri. “Bolivia libera, da! Colonia de yankei, nu!” nu pare sa sune tocmai ospitalier pentru vecinii indepartati de la nord, avizi de litiu. Bolivienii urasc SUA si Vestul in general mai mult decat oricand si este un sentiment care staruie pana in sferele inalte al guvernului de aici.

La sediul din La Paz al agentiei de stat Comibol, responsabila cu supravegherea proiectelor miniere, postere uriase cu imaginea lui Ernesto Che Guevara domina intrarea vetusta. “Vreau sa fac foarte clar acest lucru pentru toata lumea. Fostul model imperialist de exploatare a resurselor noastre naturale nu se va mai repeta vreodata in Bolivia. Poate ca pe parcurs va aparea posibilitatea acceptarii unor straini ca parteneri minoritari sau, si mai bine, in calitate de clienti ai nostri. Acesta ne este idealul. Sa-i aprovizionam cu litiu fara intermediari”, sustine patruns de un fior de exaltare Saul Villegas, lider al unei divizii a Comibol. Villegas, un confident apropiat al presedintelui Morales, a confirmat ca firma Comibol investeste numai sase milioane de dolari intr-o mica fabrica de langa satul Rio Grande, aflat la marginea desertului Salar de Uyuni, unde spera sa demareze prima incercare de extragere la scara industriala a litiului. Miliarde de dolari din investitii straine, pentru dezvoltarea Salar de Uyuni intr-un furnizor masiv de litiu, au fost oferite guvernului bolivian de producatorii internationali de masini si de firmele miniere, insa toate propunerile s-au lovit de reticenta si respingere.

Campul de sare, a spus Morales in repetate randuri, nu apartine omenirii ci poporului Boliviei, iar noua constitutie adoptata in decembrie 2008 sustine aceste premise. Totusi, premiul este prea mare pentru ca toate acestea sa impiedice eforturile internationale de a-si face loc in zona. In lunile recente, reprezentanti de rang inalt ai unor companii auto, intre care se numara Mitsubishi si Sumitomo, au fost trimisi in La Paz. ”Premiul este clar in Bolivia. Daca vrem sa fim o forta in noul val de automobile si baterii care le vor alimenta, trebuie sa fim aici”, sustine Oji Baba, un executiv al Unitatii Metalurgice Mitsubishi.

Dar misiunea este grea. In 2006, Evo Morales, in cea de-a 100-a zi de mandat, a condus personal trupe in cel mai mare camp de gaze naturale al tarii, operat de compania braziliana de stat Petrobras. Purtand o cascheta de muncitor, a deliberat un decret de noua puncte sub care statul bolivian si-a proclamat controlul asupra intregii industrii de petrol si gaz a tarii. Atat timp cat Moralesc este la putere, se pare ca litiu-ul va fi la fel de sever pazit si controlat. In mod ironic, pe masura ce lumea cauta o solutie care sa o ajute sa se indeparteze de dependenta fata de petrolul controlat de Orientul Mijlociu, se gaseste intr-o confruntare cu alt camp minier controlat politic.

Insa politica nu este singurul blocaj. Poate ca litiul reprezinta noul obiectiv principal al lobby-ului ecoologic al Vestului, dar extragerea sa vine cu mari costuri pentru mediu. Exista insa unii care sunt de parerea ca ar trebui sa acceptam distrugerea acestui petec de teren, deoarece este un pret mic pentru un mare bine. Si nu doar atmosfera va beneficia de pe urma masinii electrice, ci si Bolivia. Juan Carlos Zuleta, un economist din La Paz, sustine: “Suntem una dintre cele mai sarace tari de pe Pamant, cu rate ale sperantei de viata ingrijorator de mici. Nu este cazul sa fim grei de cap. In absenta dezvoltarii, oamenii nostri vor avea de suferit. Ancorarea in principii si politica nu le umple oamenilor stomacurile.” Pe dealurile incinse ale regiunii nordice a statului Chile, pagubele provocate de exploatarea litiu-ului sunt extrem de vizibile. Pe masura ce avansezi catre una dintre cele mai mari mine de litiu ale tarii, peisajul alb face loc unui teren brazdat. Munti uriasi de sare alba se ridica din sol. Pamantul crapat al zonei se sfarama in maini. Nu exista nici urma de viata animala, iar apa oricum putina a fost otravita de substantele chimice care se scurg din mina.

Imperiul “nostru” la ruinele “lor”

Canale uriase si santuri au fost sapate prin desert, fiecare transportand apa puternic poluata. Culoarea albastruie pe care i-o da clorul face ca apa sa arate aproape magic, insa aceste piscine sclipitoare au un inalt grad de toxicitate. Clorul este folosit pentru a curata posibilii compusi cancerigeni de litiu si magneziu care se gasesc in mod normal in apa din jurul depozitelor de litiu. O delegatie chiliana a vizitat recent Salar de Uyuni pentru a-i avertiza pe localnici privitor la exploatarea litiului. Potrivit liderului acestei delegatii, Guillen Mo Gonzalez, peisajul unic al platoului de sare va fi complet distrus in douazeci de ani. Criza crescanda a apei din zona minelor chiliene a accelerat de asemenea declinul subzistentei agricole regionale. Un intreg mod de viata dispare pe masura ce familiile isi parasesc existenta aproape imposibila din munti si se indreapta catre orase. Asemenea oricarui proces minier, si cel de aici depreciaza peisajul, distruge panza freatica si polueaza solul si fantanile. Nu este tocmai o solutie “verde”, de fapt, nu este deloc o solutie.

In forma sa metalica, litiul are o culoare argintie si este cel mai usor dintre metale. Unii si-l vor aminti poate de la orele de chimie, atunci cand bazaia violent la suprafata dupa ce era introdus in apa. Reactia este atat de puternica, incat metalul se incinge pana la inrosire. Una dintre marile probleme ale acestui metal este corozivitatea lui crescuta si inflamabilitatea – in laborator, spre exemplu, este pastrat in ulei pentru a i se preveni o oxidare violenta. Prima baterie pe baza de litiu-ion comercializata a aparut in 1991, ca un progres urias ce a revolutionat aparatura electronica de larg consum. Bateriile pe baza de litiu-ion sunt umplute cu o sare de litiu presurizata, dizolvata in solventi organici, de obicei eter, cu doi electrozi si un separator confectionat din plastic neconductiv microperforat, intre ei.

Atunci cand fac parte dintr-un circuit, ionii de litiu se deplaseaza dinspre electrodul negativ realizat din carbon (anodul) catre electrodul pozitiv (catodul), obtinut din oxid cobaltic de litiu, eliberand electroni care se misca apoi circular in jurul circuitului si creand astfel putere. Bateriile sunt reincarcate prin conectarea la curent electric. Acest lucru forteaza revenirea ionilor la electrodul negativ si in acest fel procesul poate reincepe. Bateriile cu litiu sunt usoare si au o rata scazuta de “descarcare stand”, de aproximativ 5% pe luna. Sunt mult mai puternice decat restul bateriilor din aceeasi categorie, care folosesc amestecuri chimice diferite. De asemenea, vin in multe forme si dimensiuni Echipamentele de alimentare folosite in cazul masinilor electrice vor cotine mai multe baterii unificate, pentru a crea o singura unitate de putere. Bateriile cu litiu-ion au o viata lunga, dar in timp isi pierd din capacitatea de retinere a energiei. Sunt extrem de toxice si trebuie reciclate.

Mai mult decat oricand, sume uriase de bani sunt pompate in tehnologia automobilelor electrice. In Marea Britanie, masina Electric Lightning GT, pare sa imbine tot ceea ce un ecologist indragostit de masini britanice sportive isi poate dori: interior luxos, viteza maxima de 210 km/h si o acceleratie rivala cu majoritatea motoarelor pe benzina. Totul, generat de 30 de acumulatori electrici aflati la bordul automobilului, fara emisii directe de gaze cu efect de sera. Masina pe baza de litiu nu va fi, insa, in intregime un vehicul cu 0 emisii decat daca electricitatea folosita pentru incarcarea bateriei sale va proveni dintr-o sursa regenerabila, asa cum ar fi, de exemplu, energia eoliana. Dar, conform Trustului de Economisire a Energiei, incarcarea unei masini electrice de la retelele principale de curent va produce oricum, in mod semnificativ, o poluare mult scazuta fata de cea a folosirii bezinei ori motorinei. Si in plus, conduce si la economii banesti. Masinile electrice sunt exceptate de taxele de poluare. Atunci cand si combustibilul este luat in calcul, masina Lightning i-ar putea ajuta pe proprietari sa economiseasca mici averi.

Compania Lightning Car, din Peterborough, si-a dezvaluit prototipul construit manual la Showroom-ul International de Masini din Londra din 2008 si, pana la finele acestui an, spera sa inceapa livrarea sa catre clienti, dintre care, cativa au platit deja un avans de 15.000 lire sterline. Iain Sanderson, director al companiei, sustine ca masina este destinanta celor care sunt interesati atat de automobile cat si de mediul inconjurator. Sanderson sustine ca Lightning GT accelereaza de la 0 la 100 km in patru secunde si are o autonomie de pana la 320 kilometri cu o singura incarcare a bateriilor, iar motorul sau dezvolta o putere de aproximativ 700 cai-putere.

“Consideram ca acesta este viitorul si ca masinile electrice asemenea lui Lightning GT, alimentate de litiu, vor spulbera mitul de lentoare care plana pana acum in jurul masinilor electrice. Aceasta este o masina speciala, cu un aspect pe masura celor mai tari masini din lume”. Lightning nu este prima masina electrica sport din lume. Compania americana Tesla si-a lansat propria masina electrica in valoare de 90.000 dolari in acest an, iar 900 de bucati au fost deja comandate. Nu ne mai ramane decat sa ne gandim la un singur lucru, afland toate acestea. Oamenii care s-au uitat spre Salar de Uyuni de pe Luna nu vor fi uitat niciodata ce au vazut in acea zi. Insa daca americanii se vor intoarce pe Luna in 20 de ani de aici inainte, s-ar putea sa nu mai poata vedea platoul de sare, din spatiu. Merita nevoia lumii de a avea o solutie verde a transporturilor, distrugerea acestui mediu unic si a vietii antice care s-a dezvoltat aici?