Lithium kommt heute aus Australien

Knappe Ressourcen kommen in der Akkuproduktion von Elektroautos vor allem in der Kathode zum Einsatz. Bei der Einführung der Lithium-Ionen-Akkus bestanden sie aus Lithium-Kobalt-Oxid. Lithium ist im ganzen Universum ein knapper Rohstoff, weil es besonders leicht durch Kernfusion mit Wasserstoff in Sternen zerstört wird. Aber bei der Entstehung des metallischen Erdkerns reicherte sich das Lithium bevorzugt in der Erdkruste an.

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Dabei setzte sich das wasserlösliche Lithium unter anderem in einigen Bereichen von alten Salzablagerungen als Lithiumkarbonat ab. Um sie zu fördern, wird Wasser in die Ablagerungen gepumpt. In großem Umfang wird das etwa in der Atacama-Wüste in Chile und Argentinien getan. Anschließend wird die Lauge auf großen Verdunstungsflächen an der freien Luft konzentriert und das Lithiumkarbonat chemisch aus der Salzlauge gewonnen.

Solche Vorkommen gibt es auch in Deutschland. Ihr Abbau ist schwieriger, aber sie liegen in heißen Gesteinsschichten, die für Geothermie interessant sind, bei der ebenso Wasser in die Erde hinein- und wieder herausgepumpt wird. Das Lithium könnte dabei als Nebenprodukt der Geothermie in dem zu Tage geförderten heißen Wasser anfallen. Die Geothermie würde einen Teil der Kosten finanzieren und damit auch Lithiumabbau in Deutschland wirtschaftlich machen. Allerdings gibt es Vorbehalte von Anwohnern gegen das Verfahren, nachdem es bei anderen Geothermieprojekten zu Problemen kam, zum Beispiel zu durch Wasser verursachten Erdbeben. Dabei gehören solche Verfahren noch zu den umweltfreundlicheren Abbaumethoden von Lithium.

Inzwischen hat eine andere Lithiumquelle größere Bedeutung erlangt: Spodumen, ein Vertreter aus einer Klasse von Aluminium-Silikat-Mineralen mit hohem Gehalt an Lithiumoxid. Mehr als die Hälfte der weltweiten Lithium-Produktion stammt seit 2017 aus australischen Tagebauen, die solche Minerale fördern. Sie werden dort hauptsächlich von der chinesisch-amerikanischen Firma Talison Lithium Ltd betrieben. Spodumen-Vorkommen gibt es auch in Europa, etwa in Portugal, aber auch dort gibt es Proteste der Anwohner gegen die Abbaupläne.

Natrium kann Lithium ersetzen

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Natrium gilt langfristig als eine mögliche Alternative für das viel seltenere Lithium in Akkus. Natrium ist fast unbegrenzt vorhanden. Allein in Deutschland lagern über eine Milliarde Tonnen in Form von Salzhalden, die Überreste aus dem Kalibergbau sind. Daran arbeitet unter anderem der neue Nobelpreisträger und Miterfinder des Lithium-Ionen-Akkus, John Goodenough. Allerdings haben Natrium-Ionen-Akkus schon in der Theorie eine niedrigere Kapazität als Lithium-Ionen-Akkus.

Lithium wurde ursprünglich gewählt, weil es chemisch für den Akkubau geeignet und gleichzeitig das leichteste Metall überhaupt ist, was die höchste Kapazität ermöglicht. Stattdessen könnte auch Natrium verwendet werden, doch darauf wurde viel weniger Forschungs- und Entwicklungsarbeit verwendet - und so sie sind diese Akkus noch nicht marktreif. Allerdings werden Akkus mit maximaler Kapazität wohl immer Lithium benutzen. Natrium-Ionen-Akkus könnten aber durchaus die Kapazität heutiger Lithium-Ionen-Akkus erreichen, die ihrerseits mit neuen Technologien wie festen Elektrolyten, leichteren Anoden und Kathoden immer weiter verbessert werden.

Während Lithium zumindest in Lithium-Ionen-Akkus unersetzlich ist, gilt das nicht für das Kobalt in der Lithium-Kobalt-Oxid-Kathode, die nur den Träger und Reaktionspartner für die Lithiumionen darstellt. Nach Gewicht besteht das Material aus etwa zehnmal so viel Kobalt wie Lithium. Aber beide Stoffe sind ähnlich häufig, so dass Kobalt in der Produktion noch lange vor Lithium knapp wird.

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 Akku-FAQ: Woher kommen die Rohstoffe für E-Autos?Kobalt ist nicht unersetzlich 
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treysis 30. Okt 2019

Nein. Der Mehrwert ist hier gesamtgesellschaftlich zu sehen. Das wäre für Firmen...

smonkey 30. Okt 2019

Es geht nicht "nur" um Kinderarbeit. In den illegalen, aber tolerierten Kleinminen geht...

treysis 28. Okt 2019

Was war denn an dem Spiegel-Artikel so schlimm? Der Fokus ist da ein anderer. Aber ich...

treysis 28. Okt 2019

Nö, die Info ist relativ unwichtig. Was nicht in einer Lagerstätte konzentriert ist...

treysis 28. Okt 2019

Kommt darauf an. Teilweise werden auch wirklich nur die Elementgehalte angegeben...



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