En Danwatch-undersøgelse

Så meget vand går der til verdens batterier

Rør, der transporterer litiumholdigt saltvand, samt en håndfuld af det saltholdige restprodukt, efter litiummet er udvundet.

Nikolaj Houmann Mortensen
Journalist
Nikolaj Houmann Mortensen

Journalist

Redaktør: Jesper Hyhne

Foto: Pablo Rojas Madariaga
1. december 2019
Mens der er vandmangel i Atacama-ørkenen, pumper litium-firmaer årligt milliarder af liter saltvand op fra områdets undergrund.
Del på facebook
Del på google
Del på twitter
Del på linkedin
Del på email

Om undersøgelsen

Danwatch har været i Chile for at se nærmere på udvindingen af det litium, der lige nu udvindes som aldrig før. Undervejs har vi interviewet en lang række forskere, repræsentanter fra industrien, politikere, miljøorganisationer og nogle af de oprindelige folk, der bor i Atacamaørkenen, hvor metallet udvindes.

Undersøgelsen er støttet af det EU-finansierede projekt Make ICT Fair og udgivet i samarbejde med Setem.

Midt i verdens tørreste ørken dækker hundredvis af turkisblå swimming pool-lignende bassiner et enormt areal. Hver især er bassinerne på størrelse med 20 fodboldbaner, og sammenlagt optager de over 80 kvadratkilometer af ørkenens overflade. Væsken i bassinerne er saltlage, som er pumpet op fra ældgamle depoter i ørkenens undergrund. Og den indeholder saltet litiumkarbonat, der kan omdannes til metallet litium –  kernen i de litium-ion batterier, som stort set alle computere, telefoner og elbiler bruger i dag.

Der bliver pumpet rigtig meget saltlage op fra ørkenens undergrund. De to mineselskaber, der opererer i Atacamaørkenen, chilenske SQM og amerikanske Albemarle, pumper tilsammen knap 2.000 liter saltvand op i sekundet. Det svarer til, at de på en uge pumper 1209 millioner liter saltvand op og mere end 63 milliarder liter på et år. Dertil kommer de mindre mængder ferskvand, som mineselskaberne også anvender i produktionen.

FAKTA

Saltvandsforbrug ved udvinding af litium i Chile

2019

0

milliarder liter vand

svarende til

0

millioner danske husstande

Mineselskaberne pumper omkring 63.113.852.000 liter saltlage op hvert år. Mængdemæssigt svarer det til det årlige vandforbrug for 1,6 millioner danske husstande – om end Atacamas saltlage er for salt til, at mennesker og dyr kan drikke den.

Vandkrævende industri

Når mineselskaberne udvinder litium, pumper de det saltholdige vand op fra Atacamas undergrund og lader først ørkenens stærke sol fordampe op til 95 procent af det. Herefter bliver litiummet udskilt fra restproduktet i en kemisk proces og omdannet til det metal, der indgår i genopladelige batterier.

Selvom det saltholdige vand ikke kan drikkes, kan det have stor betydning for Atacamaørkenens miljø og vandressourcer. Det vand, som fordamper, forsvinder nemlig ud af ørkenens vandkredsløb. Og det er meget vand fra et område, hvor lokalbefolkningen allerede lider under manglen på vand.

Der er imidlertid stor uenighed om, præcis hvor meget vand, der skal til for at for at producere det litium, der findes i en computer, en telefon eller en elbil.

FAKTA

Så meget lithium er der i batterierne

Standard mobiltelefon

0
gram

Standard bærbar computer

 (60 Wh)

0
gram

Standard el-bil

 (75 kWh)

0
gram
Blandt de eksperter, Danwatch har talt med, er der en vis uenighed om, hvordan man nøjagtigt opgør mængden af litium, da metallet indgår i batterier som kemiske forbindelser. Vi har valgt at opgøre litium i vægt med anbefaling fra Jeff Dahn, der er professor ved det Kemiske Institut på det canadiske Dalhousie University og anerkendes som en af hovedudviklerne af det litium-ion batteri, som Tesla benytter sig af.

Hvad er saltlagen under Atacama?

  • Typen af saltlage i  Atacamas undergrund kaldes brine på fagsprog og er en type meget saltholdig grundvand
  • Saltlagen under Atacama er cirka 70 procent vand og omkring 30 procent salt og andre komponenter – det er 10 gange så salt som havvand ifølge mineselskabet Albemarle
  • Atacamas saltlage indeholder 0,15 procent litium

Forskere, rapporter og virksomheder, som Danwatch har konsulteret, kommer med estimater helt fra 2 millioner til 400 liter vand per kilo lithium.

Det er det amerikanske mineselskab Albemarle, som selv angiver det laveste tal på 400 liter vand per kilo. Selskabet vil imidlertid ikke oplyse Danwatch om, hvordan de når frem det tal og dermed hvor meget vand, de regner med, der fordamper i processen.

Omvendt er det heller ikke lykkedes for Danwatch at få fat i beregningerne bag de estimater, der siger, at der kan gå flere millioner liter af vand på et kilo litium. Flere forskere har kaldt det tal mere realistisk end Albemarles 400 liter, mens andre igen har ment, Albemarles tal lød mere rigtigt.

SQM er ikke vendt tilbage på Danwatchs henvendelser om, hvor meget saltvand de anvender i deres produktion af litium.

Forurening af drikkevandet

Ifølge tal fra den chilenske regerings ‘Komité for Ikke-Metallisk Minedrift’ blev der i perioden 2000-2015 udvundet 21 procent mere vand fra Atacama, end der tilflød området naturligt gennem nedbør og smeltevand.

Mineselskaberne har imidlertid holdt på, at udvindingen fra saltvandsdepoterne ikke kommer til at påvirke områdets ferskvands- og grundvandsressourcer.

Et lille udsnit af litiumudvindingen, som i alt estimeres til at dække omkring 80 kvadratkilometer af Atacamas overflade.

Hvad er et litium-ion batteri?

  • Et litium-ion batteri er et genopladeligt batteri, der er baseret på litium. Sony lancerede det første litium-ion batteri til kommerciel brug i 1991.
  • Batteriet har den størst mulige energitæthed. Det vil sige, at litium-ion batterier kan indeholde mest mulig energi i forhold til deres vægt. Derfor er batterierne velegnet til mobiltelefoner, computere og elektriske køretøjer.
  • I et litium-ion batteri indgår der ofte også  stoffer som kobolt, nikkel, kobolt og aluminium.
  • I øjeblikket udvikles der på mega-litiumbatterier, der skal kunne lagre store mængder energi fra vind og sol – lagring af strøm har ellers hidtil været en stor udfordring med den vedvarende energi.
  • I 2019 blev Nobelprisen i kemi givet til John Goodenough, Stanley Whittingham og Akira Yoshino for udviklingen af litium-batteriet – blandt andet fordi det muliggør “lagring af store mængder energi fra sol- og vind, og dermed muliggør et samfund fri for fossile brændsler”

Kilde: Teknologisk Institut, Battery University, Nobelprize.org

“Den saltholdige og mineralrige saltvand er hverken egnet til at drikke eller til landbrug, og vi arbejder meget tæt med de lokale for at sikre, at vores minedrift er bæredygtig”, skriver kommunikationschef i Albemarle, Hailey Quinn, i en email til Danwatch.

Men ifølge flere af de forskere, som Danwatch har talt med, er de underjordiske saltvandsdepoter forbundet med de ferskvandskilder, som Atacamaørkenens oprindelige befolkning får deres vand fra. Det betyder, at de samlede vandressourcer vil blive mindre og mindre – og på sigt at ferskvandet kan risikere at blive blandet med det meget saltholdige vand og blive udrikkeligt.

“Når du pumper saltvandet op, tvinger du samtidig ferskvand i bevægelse, så det ender med at blande sig med saltvandet. Ferskvandet får så et højere saltindhold, hvilket har konsekvenser for lokalbefolkningen”, siger Ingrid Garcés, der forsker i Atacamas saltørken som professor ved Afdeling for Kemisk Ingeniørvidenskab og Mineralforarbejdning ved det chilenske Antofagasta Universitet

Næsten ingen data

Ifølge Stephan Lutter, der er professor ved Institut for Økologisk Økonomi på Wiens Universitet for Økonomi og Handel og har forsket i vandintensiv minedrift, er dette et generelt problem med ‘vand-minedrift’. Han påpeger, at lignende industrier ofte påvirker vandressourcerne i andre reservoirer, som de ellers ikke pumper direkte fra, da de underjordiske vanddepoter er forbundet.

“Det påvirker både den lokale befolkning og miljøet”, siger Stephan Lutter.

Tidligere i år udgav forskere fra det amerikanske Arizona Universitets Afdeling for Bæredygtighed det hidtil mest omfattende studie af problemstillingen, som identificerede en klar negativ sammenhæng mellem litiumudvindingen og mængden af planter og fugtindhold i jorden i Atacama.

Atacama er et af jordens bedste steder at observere himmelrummet – blandt andet på grund af den lave mængde fugt og få skyer. Teleskoper fra hele verden er placeret i ørkenen.

Men der findes stort set ingen uafhængig dokumentation for, om ferskvand og saltvand blander sig Atacama-ørkenens undergrund eller kan komme til det fremover. Og ifølge Ingrid Garcés og Stephen Lutter er den manglende viden en stor del af problemet med litiumudvindingen.

“Især med litium er der næsten ingen data, selvom det udvindes i den tørreste ørken på jorden”, siger Stephan Lutter.

Hele undersøgelsen delt op i artikler. Bestem selv, hvor du begynder.