Wouter de Ridder van The New Motion, Mobility Service Provider op het gebied van elektrisch vervoer, zet in zijn blog helder uiteen hoe het nu staat met lithium, het 'rode bloedlichaampje' van de batterij. Er is nogal wat over te doen: lithium zou alleen te vinden zijn in politiek instabiele landen en er zou onvoldoende van het spul zijn om over te schakelen van olie op elektrisch vervoer. In dit blog prikt hij deze mythes eens stevig door.

Het kleinste metaaldeeltje op aarde

Lithium is het kleinste metaaldeeltje op aarde. Het prijkt netjes op de tweede regel van het periodieke systeem, helemaal aan de linker kant. Zoals we wellicht nog van onze schooltijd weten, betekent dit dat het lithiumatoom heel klein is. Alleen waterstof (H) en helium (He) zijn kleiner. Doordat het zo klein is, kan lithium zich makkelijk een weg banen door de batterij heen, van de ene in de andere pool waarbij het energie opneemt en weer afgeeft. Net zoals de rode bloedlichaampjes in ons bloed. 

Energie, smeermiddel en antidepressiva

Ruim een vijfde van de naar schatting 20 tot 30 duizend ton lithium die jaarlijks wordt geproduceerd, gaat naar batterijen. Daarnaast wordt lithium ook toegepast in aardewerk en glas (31%), smeermiddelen (10%), luchtbehandeling (5%) en andere toepassingen, waaronder antidepressiva. Het gebruik in batterijen is de laatste jaren enorm toegenomen, wat weer vooral veroorzaakt werd door de explosieve groei in laptops en mobieltjes.

Lithium reserves ‘groeien'; tenminste: op papier

De US Geological Survey (USGS) houdt al sinds jaar en dag bij hoeveel we nog over hebben van verschillende natuurlijke hulpbronnen, waaronder lithium. Tot 2009 hanteerde de USGS een systematiek waarbij men het had over ‘reserves' en ‘reserve base'. De reserves zijn alle voorraden die op dit moment economisch winbaar zijn. De reserve base verwijst naar de hoeveelheid die op dit moment economisch winbaar is én de voorraad die dat nog net niet is én de hoeveelheid die ‘sub-economisch' winbaar is. Kortom: zo'n beetje alle lithium die op een bepaald moment in de tijd, met voldoende hoge grondstofprijzen, nog te winnen is.

Deze classificatie is nogal lastig, omdat bij stijgende grondstofprijzen de hoeveelheid reserves en de reserve base dus kan toenemen. Dat is in de loop van de tijd dan ook gebeurd: de reserves zijn van 3.4 miljoen ton in 2000 gegroeid tot 9.9 miljoen ton in 2010, terwijl er in realiteit natuurlijk lithium is verdwenen uit de aardkorst in de afgelopen jaren. Het maakt in ieder geval duidelijk dat de vraag ‘hoeveel lithium is er nog' niet eenvoudig te beantwoorden is. Of misschien toch wel: genoeg, als je maar geld hebt.

Naar schatting in totaal 25.5 miljoen ton beschikbaar

Is er dan nergens een absoluut getal te vinden? Jawel hoor. Dezelfde USGS hanteert ook de term ‘world resources': een schatting van de totale hoeveelheid van een grondstof. Van lithium is er volgens de USGS nog zo'n 25.5 miljoen ton beschikbaar. Dat is ruim 1,000 keer de totale hoeveelheid lithium die we op dit moment met z'n allen jaarlijks gebruiken. Uitgedrukt in termen die we bij olie, gas en kolen ook gebruiken: we hebben nog voor meer dan 1,000 jaar lithium over bij het huidige gebruiksniveau.

Er is genoeg lithium

Ruim 16 miljoen van die 25,5 miljoen ton is dus op dit moment niet rendabel te winnen. 9.5 miljoen ton wel. Dat is genoeg voor 380 jaar met het huidige gebruik. Da's wel even wat anders dan 43 jaar voor olie, 58 voor gas en 123 jaar voor kolen met het huidige gebruik (berekend op basis van USGS statistieken). En na die 380 jaar? Je kunt lithium prima recyclen. Het is dus niet zoals bij olie, kolen en gas, dat wanneer je het verbrandt, je het dan definitief kwijt bent. Lithium kan worden teruggewonnen uit batterijen. Op dit moment wordt dat overigens nauwelijks gedaan, omdat nieuw gewonnen lithium simpelweg te goedkoop is .

Het gros van de lithium voorraad ligt in Bolivia (9 miljoen ton) en Chili (meer dan 7.5 miljoen ton). Daarnaast hebben Argentinië en China naar schatting elk 2.5 miljoen ton. Maar ook landen als de VS, Australië, Portugal, Brazilië, Canada en Zimbabwe hebben lithium(productie). Hier zitten toch een hoop politiek stabiele landen tussen.

De productie van lithium groeit gestaag

Het in de grond hebben van lithium is één; het eruit halen twee. In 2009 werd er 18 duizend ton geproduceerd. Dit is exclusief de productie in de VS, welke niet wordt vrijgegeven omdat er eigenlijk maar één lithium producent is in de VS, waardoor productie data voor de VS bedrijfsgevoelige informatie is. De 18 duizend ton in 2009 is vergeleken met voorgaande jaren een aardige dip in de productie. Voornaamste reden was niet dat er geen lithium meer werd gevonden, maar dat de productie op een lager pitje was gezet wegens de financiële en economische crisis.

Meer vraag, hogere prijs, meer aanbod

In de afgelopen tien jaar is de productie van lithium wereldwijd (zonder de VS) met gemiddeld zo'n 4.5% per jaar toegenomen. De grote vraag is nu hoe hard de productie van lithium in de toekomst door kan groeien gegeven de beschikbare mijn- en productiecapaciteit. Er zijn experts die stellen dat de hoeveelheid lithium die in de komende jaren geproduceerd kan worden, aanzienlijk minder is dan de vraag, die explosief gaat groeien als elektrische auto's massaal hun intrede doen. Aan de andere kant zien we nu al dat er flink geïnvesteerd wordt in lithium mijnen. Een snel stijgende vraag naar lithium zou zeker op de korte termijn een prijsopdrijvend effect kunnen hebben, maar dat is waarschijnlijk van korte duur. Een hogere prijs zal meer investeringen in de sector aantrekken, waardoor de productie opgeschroefd kan worden.

Tot slot: hoeveel auto's kunnen op lithium rijden?

De grote vraag is natuurlijk of we alle benzine en diesels wel door een elektrisch model kunnen vervangen, gegeven de hoeveelheid lithium. Er gaat naar schatting zo'n 0.3 kilogram lithium in een batterij van 1 kWh. Laat het een onsje meer of minder zijn en we komen uit op 0.2 tot 0.4 kg lithium per kWh batterij.
Op dit moment rijden er bijna 1 miljard auto's rond wereldwijd. Als al die auto's een batterij zouden hebben zoals nu in de Nissan Leaf zit, 24 kWh, dan hebben we tussen de 5 en 10 miljoen ton lithium nodig. Met de 9.5 miljoen ton lithium die we nu al rendabel kunnen winnen halen we dat dus wel. En tegen de tijd dat we zoveel elektrische auto's hebben rondrijden, zal er hoogst waarschijnlijk al wel weer een alternatief zijn voor lithium.