Evropska industrija baterija suočava se sa strukturnim uskim grlom u pretvaranju litijuma iz različitih sirovina u hemikalije pogodne za katodne materijale. U tom kontekstu, holandska hemijska kompanija Nobian pokrenula je evropsku inicijativu za rafinaciju litijuma zasnovanu na recikliranim i alternativnim izvorima. Projekat je organizovan kao trogodišnji pilot koji treba da proizvede baterijski kvalitetne proizvode kroz proces koji se može prilagoditi različitim ulaznim tokovima.
Inicijativa nosi naziv LiSA i planira ulaganje od približno 3,6 miliona evra. Konzorcijum okuplja Nobian, Back to Battery, Univerzitet u Twenteu, Demcon Suster i Institut za tehnologiju održivih procesa (ISPT). Cilj je da se testira napredni proces rafinacije koji pretvara izvore koji sadrže litijum u vredne baterijske hemikalije, uz fokus na domaću dostupnost kapaciteta za međufazu konverzije.
Podrška javnog sektora dolazi iz Holandije: 2 miliona evra obezbeđeno je kroz program TKI Energy, što predstavlja oko 56% ukupno najavljenog ulaganja. Preostali deo finansiranja dolazi iz strukture konzorcijuma i partnerskih aktivnosti. Trogodišnji raspored projekta predviđa faze tehnološkog testiranja i prikupljanje podataka relevantnih za procenu buduće skalabilnosti.
LiSA pilot treba da proceni proizvodnju baterijskog litijum-hidroksida i litijum-karbonata. Proces se oslanja na evropske izvore litijuma, uključujući geotermalne slane vode, litijum izdvojen iz baterija po isteku upotrebe i druge regionalne materijale sa sadržajem litijuma. Time se pilot pozicionira kao test sposobnosti prerade heterogenih sirovina koje ne moraju odgovarati standardnim ulazima velikih rafinerijskih postrojenja.
Nobian u projektu primenjuje patentiranu tehnologiju koja kombinuje elektrokemijsku obradu sa kristalizacijom na bazi soli. Prema planu, cilj je transformacija litijum-hlorida u gotove litijumske hemikalije namenjene primeni u baterijama. Ključna operativna pretpostavka je fleksibilan put rafinacije koji može da prihvati različite feedstock tokove, što utiče na dizajn procesa i izbor kontrolnih parametara.
Posebna komponenta programa odnosi se na integraciju sa postojećom hemijskom infrastrukturom Nobiana. Tokom konverzije litijuma nastaje nusproizvod natrijum-hlorid, koji konzorcijum namerava da vraća u postojeće hlor-alkali elektrolizere kako bi se koristio za regeneraciju kaustične sode potrebne u koracima rafinacije. Ovaj pristup zatvorenog hemijskog kruga trebalo bi da utiče na energetsku bilansnu sliku i potrošnju reagensa.
Partneri procenjuju da integrisani model može da smanji potrošnju energije i emisije ugljenika za oko 50% u odnosu na konvencionalne metode rafinacije litijuma. Takva razlika je relevantna jer troškovi energije i emisijski profil sve češće ulaze u kriterijume nabavke i industrijske politike za kritične sirovine. U pilotu će se zato pratiti parametri koji direktno povezuju operativne odluke sa performansama procesa.
Uloge unutar konzorcijuma su podeljene po tehničkim kompetencijama. Demcon Suster zadužen je za projektovanje i izgradnju pilot postrojenja, odnosno inženjersku realizaciju demonstracionog postrojenja. Univerzitet u Twenteu podržava modelovanje procesa, simulacije i optimizaciju radnih uslova, dok Back to Battery obezbeđuje tokove recikliranih materijala sa sadržajem litijuma kako bi se tehnologija testirala na sekundarnim sirovinama iz iskorišćenih baterija.
ISPT doprinosi razvoju kroz ekspertizu vezanu za održive procese, što je posebno važno za procenu bilansa materijala i upravljanje procesnim varijablama tokom konverzije. U praksi, kombinacija industrijskih kapaciteta za hemijsko procesiranje i akademsko-inženjerskog rada na optimizaciji treba da skrati put od laboratorijskih rezultata ka merljivim industrijskim pokazateljima. Pilot time postaje instrument za validaciju tehničke izvedivosti različitih feedstock scenarija.
Iako ukupno ulaganje od 3,6 miliona evra nije dovoljno za komercijalnu rafineriju tog tipa, projekat cilja upravo slabiju tačku evropskog lanca vrednosti baterija. Evropska industrijska politika do sada je snažno usmerena na obezbeđivanje sirovina, razvoj rudarskih projekata i širenje proizvodnje ćelija baterija, dok je međufaza hemijske konverzije ostala ograničena kapacitetima za preradu različitih izvora litijuma. Rezultat pilot-programa trebalo bi da pokaže da li se domaća prerada može proširiti bez oslanjanja isključivo na inostrane rafinerijske rute.
Operativni fokus LiSA inicijative nije komercijalna proizvodnja već generisanje tehničkih i ekonomskih podataka potrebnih za eventualno širenje. U okviru ključnih pokazatelja učinka planirano je praćenje stopa oporavka litijuma, čistoće proizvoda, bilansa materijala, potrošnje reagensa, energetskih zahteva te operativnih troškova. Posebno se ocenjuje mogućnost skaliranja procesa na veće kapacitete.
Nobian ističe još jednu relevantnu tačku: mogućnost korišćenja postojeće chlor-alkali infrastrukture može smanjiti kapitalne zahteve budućih postrojenja u poređenju sa potpuno samostalnim rafinerijama. Tehnologija bi mogla biti primenljiva i na manje resurse poput određenih geotermalnih slanih voda ili recikliranih tokova koji nisu pogodni za klasične velike rafinerijske sisteme. To otvara pitanje kako će se rezultati pilota uklopiti u širi portfelj evropskih izvora litijuma tokom narednih godina.
LiSA takođe odgovara ciljevima evropske strategije kružnih materijala za baterije u trenutku rasta potražnje za litijumom zbog električnih vozila i sistema skladištenja energije. Validacija procesa mogla bi obezbediti dodatnu putanju proizvodnje baterijski kvalitetnih litijumskih hemikalija uz smanjenje zavisnosti od uvoznih kapaciteta rafinacije. Sledeća faza projekta trebalo bi da testira mogućnost prelaska sa pilot-skale demonstracije ka industrijski konkurentnom rešenju prilagođenom rastućoj potražnji evropskog tržišta.
