世界で爆発的に増加するリチウムイオン電池の需要を満たすには、2035年までに年間平均4万5,000トンの新規リチウム鉱山74基分のリチウム鉱石が必要になると推定されます。価格調査会社Benchmark Minerals Intelligenceによると、ヨーロッパだけでも、2025年までにバッテリー巨大工場が年間約700GWhを生産すると予測されており、毎年325,000トンの水酸化リチウムと325,000トンの炭酸リチウムの供給が必要になります。

この新たな需要は、2050年の気候変動目標を実質ゼロにするための競争によって引き起こされるものですが、化石燃料の排出をすべて織り込んだサプライチェーンでそれを満たすべきなのでしょうか。

John Walker, CEO, Tees Valley Lithium「絶対にそうではない」とTees Valley Lithium（TVL）のCEO、ジョン・ウォーカー氏は言います。 ウォーカー氏は、イギリス北東部に年産96,000トンの水酸化リチウム工場の建設を目指すチームの一員です。 同氏は、スポデューメンを何千キロも輸送し、中国の既存の加工工場で石炭を主成分とするエネルギーミックスを使用して精製することで、採掘と輸送による二酸化炭素排出量がすでに相当なものになっていると言います。 新しく建設されるリチウム精製工場は、これまでとは違ったやり方が必要だと彼は言います。

「中国は世界のリチウムの90%以上を支配しており、自国の脱炭素化計画にはリチウムのすべてが必要です。」とウォーカー氏は言います。「そのため、欧州は独自のインフラを構築する必要があります。」

超低炭素・低廃棄物製造の実現

新事業を開発するチームは、イングランド北東部の新しいティーズサイド・フリーポート内にある、Sembcorp Energy UKが所有する20エーカーの土地に水酸化リチウム工場を建設する予定です。 しかしその前に、同社は西オーストラリア州でスポジュメンを高品位の硫酸リチウムに加工し、英国に輸送して加工することで、輸送量を80%削減する予定です。 同社は両拠点において、超低炭素・低廃棄物製造を可能にする革新的な画期的技術を採用する予定です。

The planned lithium hydroxide refining facility in northeast England will be the world’s largest of its kind when finalized, producing 96,000 metric tons per year.「現時点で、クラス4の実現可能性調査は完了しており、プロジェクトの生産品質サンプルはCathode Active Materialによって検証されており、世界的な金属取引業者であるTraxysと供給契約を締結し、当初の投資ラウンドでは募集額を上回る120万ポンドの調達を達成しました」とウォーカー氏は語ります。 英国で建設が予定されている工場は、水酸化リチウムを年産2万4,000トン生産する4つのトレインを中心に設計されています。 「目標は2024年末までに4つの製造トレインのうち最初のトレインを完成させることです。」と付け加えています。

二酸化炭素排出量の削減をプロジェクト設計の指針に

TVLプロジェクトの野心的な時間スケールは、Albemarleのような既存企業による大規模な計画や、同じく英国のGreen Lithiumによる低廃棄物・低炭素プロジェクト開発など、一連の新たなプロジェクトの一部です。 これらのプロジェクトにとって、外部からの投資と許可を確保することは、エネルギー源、燃料、持続可能性に関する選択を明確にすることにつながります。

ウォーカー氏によると、TVLプロジェクトでは、カーボンフットプリントの削減がプロジェクト設計の各段階を形作るとのことです。

「私たちは、この種のプロジェクトとしては最大規模のものを計画しており、独立したライフサイクル分析と従来技術との比較をミMINVIROに依頼しました。」

プロセスのすべての段階を電動化して炭素排出を削減

Teslaのロビン・デンホルム会長は、バッテリーセルの炭素排出量のおよそ半分が採掘によるものであることを強調し、物流への懸念を表明しています。 「鉱物の二酸化炭素排出量を削減する最善の方法は、精製前に9,000キロメートルの海を越えて輸送するのをやめることです。」とデンホルム会長は昨年のオーストラリア鉱物協議会での演説で述べています。

それで、TVLは従来の技術に伴うCO2排出を回避するために、どのようなことを計画しているのでしょうか。

TVLの計画では、西オーストラリア州ポートヘッドランド近郊に中間精製所を建設し、新技術を導入して高品質の硫酸リチウムを製造し、英国の施設で処理するために輸送する予定です。 これにより、鉱山会社は中国に販売する以外の選択肢を得ることになります。

私たちは、炭素排出をなくすためにプロセスの全段階を電化することに大きな関心を持っており、これにはロータリー炉でのスポジュメンの脱炭酸や硫酸焙焼の工程、さらに乾燥工程も含まれます。

「炭素排出をなくすためにプロセスの全段階を電化することに大きな関心を持っており、これにはロータリー炉でのスポジュメンの脱炭酸や硫酸焙焼の工程、さらに乾燥工程も含まれます。」とウォーカー氏は述べています。 「環境問題を解決するために、別の環境問題を起こすのでは意味がありません。」

この電気化学プロセスでは、英国では低炭素電力を利用して、苛性ソーダなどの炭素排出量の多い化学薬品を使用せずに硫酸リチウムから水酸化リチウムを製造し、オーストラリアでは硫酸リチウムの製造に消費される硫酸を廃棄物を発生させることなく回収します。

この記事のパート2では、英国/オーストラリアで計画されている事業の電化と、Kanthalがこの新しい需要にどのように応えられるかについて見ていきます。