Zašto je litij novo zlato?
Velika ekonomska previranja početkom 21. vijeka rezultirala su značajnom promjenom mnogih tradicionalnih investicijskih proizvoda, a alternativne mogućnosti ulaganja počele su ostvarivati porast popularnosti među ulagačima koji još uvijek nisu odstupili od ustaljenih investicijskih praksi.
Predikcije za prerađeni ili sirovi litij su primjer takvog trenda. Neki ekonomski analitičari procjenjuju da će uočeni porast potražnje za litijskim metalima, zbog uvođenja litijevih baterija u nove tehnologije, nastaviti da raste. Litijeve baterije postale su preferirani izvor napajanja za uređaje koji troše puno energije, poput mobitela, jer su učinkovitiji i skalabilniji od niklor-metal hidridnih uređaja prethodne generacije. Zbog toga je za njima velika potražnja i u industriji automobila i elektronike.
Da bismo lakše razumjeli zašto se litij u posljednje vrijeme naziva novim zlatom, pripremili smo jedan kratki osvrt, te u nastavku predstavljamo osnovne informacije o ovoj vrijednoj rudi, u stilu “Sve šta trebate znati o litiju”.
Cijena, historija, pojava, ekstrakcija i upotreba litija
Litij (ili litijum) je lagani alkalni metal vrlo niske gustoće. Označava se simbolom Li i atomskim brojem 3. Zbog velike reaktivnosti, u prirodi se ne nalazi u elementarnom stanju. Pri vlažnom zraku, na površini litija se jako brzo formira tup sivi litijev hidroksid. Kao i svi alkalni metali, na ljudskoj koži može izazvati ozbiljne opekotine. Mnogi litijevi spojevi označeni su kao štetni za zdravlje. Kao element u tragovima, litij je uobičajeni sastojak mineralne vode. Male količine litija prisutne su i u ljudskom organizmu, međutim, element nije tako bitan i nema poznatu biološku funkciju. Ipak, neke litijeve soli imaju ljekovit efekat i koriste se u medicinskom tretmanu određenih psihičkih stanja, poput bipolarnog poremećaja ili manije.
Historija
Otkriće litija pripisuje se šveđaninu po imenu Johan August Arfwedson, koji je 1817. primijetio prisustvo do tada nepoznatog elementa u kristalu petalitu, a ubrzo nakon toga i u drugim kristalima i mineralima. Godinu dana poslije, njemački hemičar Gottlob Gmelin primijetio je da litijske soli stvaraju obojeni crveni plamen. U sljedećim godinama su oba naučnika bezuspješno pokušavala izolovati ovaj element. To je pošlo za rukom Williamu Thomasu Brandeu i Sir Humphryju Davyju, a prve veće količine čistog litija izolovali su Robert Bunsen i Augustus Matthiessen. Kompanija Deutsche Metallgesellschaft pokrenula je 1923. godine prvu komercijalnu proizvodnju litija.
Sve se desilo neposredno nakon Drugog svjetskog rata, kad gotovo i nije postojala primjena litija. Malo je korišten kao mazivo i u proizvodnji stakla. To se promijenilo kada je Sjedinjenim Američkim Državama za proizvodnju vodikovih bombi zatrebao tritij, koji se može izvući iz litija. Od tada počinje široka ekstrakcija, posebno u planinskom lancu Kings Mountain u Sjevernoj Karolini. Velike količine litija su akumulirane u periodu između 1953. i 1963. godine, a postale su dostupne na tržištu tek nakon završetka hladnog rata, 1993. godine. Veće količine litija danas se koriste za proizvodnju baterija, za polimerizaciju elastomera, te u građevinskoj i farmaceutskoj industriji.
Deponiranje i rudarstvo
Litij ima udio od oko 0,006% u zemljinoj kori, što ga čini manje zastupljenim od cinka, bakra i volframa, a nešto više od kobalta, kositra i olova. Litij je prisutan u vodi za piće i u nekim namirnicama, kao što su meso, riba, jaja i mliječni proizvodi. Na primjer, 100 g mesa sadrži oko 100 μg litija. Razne biljke, poput duhana ili ljutića, upijaju spojeve litija iz zemlje i nakupljaju ih. U vodi svjetskih okeana prosječna koncentracija litija je 180 ppb, a u riječnoj vodi samo oko 3 ppb. Rezerve litija u postojećim rudnicima procjenjuju se na oko 16 miliona tona.
Litij se nalazi u nekim mineralima u litijevim pegmatitima. Najvažniji minerali su amblygonit, lepidolit, petalit i spodumen. Litijski minerali nalaze se i u mnogim silikatnim stijenama, ali obično samo u niskim koncentracijama. Budući da je ekstrakcija litija iz ovih minerala veoma skupa, oni danas igraju manju ulogu u vađenju litija ili litijskih spojeva, ali to bi se moglo promijeniti zbog očekivane velike potražnje. Greenbushes i Mt. Cattlin rudnici u zapadnoj Australiji su glavne lokacije za miniranje, ali i Evropa posjeduje bogata litij pegmatitna polja na Carinthian vinskoj ravnici u okrugu Wolfsberg, u finskoj regiji Ostrobothnia, u planinama Erzgebirge i između Španije (Almendra) i Portugala (okrug Guarda, Boticas). Depozit u Austriji i Finskoj razvijaju Global Strategic Metals i Keliber, a mogli bi početi s radom 2021. godine. Depozit u blizini Zinnwalda u planinama Erzgebirge istražuje SolarWorld.
Litijske soli, posebno litij-hlorid, česte su u vodi slanih jezera. Koncentracija može biti i do jedan procenat. Najpoznatija slana jezera iz kojih se vadi litij nalaze se u Čileu, Argentini, Sjedinjenim Američkim Državama, Kini, Boliviji i na Tibetu.
Upotreba
Najvažnija i najbrže rastuća primjena litija danas je pri izradi litij-jonskih akumulatora, poznatijih kao punjive baterije, koje se nalaze u pametnim telefonima, prijenosnim računalima, alatima za baterije, ili vozilima na električni pogon, poput hibridnih automobila, električnih automobila ili e-bicikala. Zbog očekivane velike potražnje za litijem, neke kompanije trenutno istražuju rude minerala i rastvora koji sadrže litij u raznim regijama svijeta, uključujući Evropu. Provode se i istraživanja za vađenje litija iz morske vode. Oko 230 milijardi tona litija je otopljeno u svjetskim okeanima. Litij se koristi i za uklanjanje dušika iz gasova, zbog njegove sposobnosti direktne reakcije sa dušikom. Metalni litij je vrlo jak redukcijski agens; smanjuje mnoge tvari koje ne reaguju s drugim redukcijskim agensima/sredstvima. Koristi se u djelomičnoj hidrogenaciji aromatika (Birch redukcija). U metalurgiji se upotrebljava za odsumporavanje, deoksidaciju i dekarburizaciju rastopljenih metala. Pošto litij ima veoma nizak normalan potencijal, može se koristiti i kao anoda u baterijama. Ove litijske baterije imaju veliku gustoću energije i mogu generirati posebno visok napon.
