Американские нефтяники в США займутся попутной добычей лития — она будет чистой и эффективной

Нефтяные компании США, десятилетиями бурившие землю в поисках углеводородов, обнаружили новый источник сверхприбыли: литий. Вместо того чтобы тратить миллиарды на разведку и разработку традиционных рудников, гиганты вроде Exxon Mobil и Devon Energy перепрофилируют свои скважины и технологии для извлечения критически важного для аккумуляторов металла из подземных рассолов. Этот сдвиг способен коренным образом изменить глобальный рынок лития, снизив зависимость Запада от китайских поставок и бросив вызов традиционным методам добычи, наносящим вред экологии.

Попутная добыча: как нефтяники становятся литиевыми магнатами

Идея проста и элегантна: нефте- и газодобытчики постоянно сталкиваются с огромными объемами соленой воды (рассолов), которые поднимаются на поверхность вместе с ископаемым топливом. Часто эти рассолы содержат высокие концентрации ионов лития. Вместо того чтобы закачивать их обратно в недра как бесполезный отход, компании начинают рассматривать их как ценное сырье. По данным Министерства энергетики США, не менее 70% литиевых месторождений в стране представлены именно в виде растворов, что открывает колоссальные перспективы для технологии прямой добычи (Direct Lithium Extraction, DLE).

Технологический прорыв: фильтрация вместо выпаривания

Традиционный метод получения лития — выпаривание рассолов в гигантских открытых бассейнах, как это делают в Чили. Процесс медленный (занимает от 12 до 18 месяцев), неэффективный (извлекается лишь около 50% металла) и катастрофичен для экологии пустынь, расходуя огромные объемы пресной воды. Прямой метод добычи, который осваивают американские компании, предлагает альтернативу. С помощью специальных сорбентов или мембран литий извлекается из рассола напрямую, с эффективностью до 90%. Отфильтрованную воду можно сразу закачать обратно в пласт, не нарушая гидрологический баланс. Главный технологический вызов — уникальный химический состав рассолов на каждом месторождении, что требует индивидуальных решений и не позволяет создать универсальный фильтр «на все случаи жизни».

География новой лихорадки: от Арканзаса до Техаса

Эпицентром новой литиевой лихорадки становятся регионы с развитой нефтегазовой инфраструктурой. В южном Арканзасе, в районе города Смаковер, концентрация лития в рассолах может превышать 500 мг на литр — это одни из самых богатых показателей в мире. Компания Standard Lithium уже эксплуатирует здесь совместно с химическим концерном Lanxess промышленную установку, перерабатывая рассол, который ранее использовался только для добычи брома. Параллельно в Арканзасе разворачивает свою деятельность Exxon Mobil, приобретя права на бурение на огромных территориях.

На севере, в канадской провинции Альберта, компания E3 Lithium готовится к запуску экспериментального завода на истощенном нефтяном месторождении Leduc. По оценкам геологов, в его недрах содержится около 16 млн тонн лития — в пять раз больше, чем в традиционных канадских месторождениях твердой руды. Проект уже получил федеральные гранты на сумму более 30 млн канадских долларов и инвестиции от Imperial Oil, подконтрольной Exxon. На юге, в бассейне Пермиан (Техас и Нью-Мексико), компания Devon Energy тестирует методы извлечения лития из загрязненной воды, которая образуется после гидроразрыва пласта.

В Канаде компания E3 Lithium намерена добывать металл в районе на одном из истощённых нефтяных месторождений (Leduc), где, по её оценкам, содержится около 16 млн т лития, что примерно в пять раз больше, чем в обычных месторождениях лития в Канаде. Компания получила канадские федеральные гранты на общую сумму более 30 млн канадских долларов (около $22 млн). В проекты E3 Lithium также инвестировала Exxon через подконтрольную компанию Imperial Oil, надеясь получить сырьё и технологии.

E3 Lithium планирует начать работу на экспериментальном заводе по добыче в третьем квартале 2023 года и надеется первоначально производить 20 000 т гидроксида лития в год. Она будет поднимать рассол с глубины 2,4 км как из существующих, так и из новых скважин. Затем жидкость будет направляться по трубопроводам на предприятие, где сорбирующий материал будет улавливать литий и отбрасывать примеси, создавая концентрированную жидкость, которая затем будет перерабатываться в материал для батарей.

Значительную концентрацию лития надеются найти в районе города Смаковер в южном Арканзасе. Компания Exxon Mobil в этом году приобрела права на бурение в этом регионе, который она намерена разрабатывать с целью извлечения лития. По некоторым оценкам, концентрация металла там может превышать 500 мг/л, по сравнению с примерно 75 мг/л на месторождении Leduc.

С 2020 года компания Standard Lithium совместно с немецким химическим производителем Lanxess эксплуатирует завод промышленного масштаба в районе Смаковера. Рассол, который Lanxess перерабатывает для получения брома, поступает на завод со скоростью около 11 тыс. л/мин. Используя тот же рассол, Standard Lithium рассчитывает производить на этом заводе чуть менее 6 000 т солей лития в год и планирует достичь производства 50 000 т по всем проектам компании в Арканзасе.

Сегодня более 90% мирового лития добывается в Австралии, Чили и Китае, а перерабатывается преимущественно в КНР. Стремление США и Канады создать собственный замкнутый цикл производства батарей, подкрепленное федеральными субсидиями (включая Закон о снижении инфляции), делает проекты DLE экономически привлекательными. Успех прямой добычи из рассолов может не только обеспечить энергетическую безопасность Северной Америки, но и значительно снизить экологический след от производства аккумуляторов для электромобилей. Если технологии масштабируются, мир ждет передел рынка «белой нефти», где главными игроками вместо горнодобывающих компаний станут нефтяные гиганты.