Tenk deg en verden som går på elektrisitet.

Der alle pendler med elektriske sykler, biler, tog og fly - ja, til og med elektriske skip. Der hele byer drives av solcellepaneler, og den elektriske infrastrukturen er basert på smarte nett og gigantiske batterier.

Dette er drømmen for de som vil kutte karbonutslippene. Men for noen kan denne drømmen raskt bli til et mareritt.

Elektriske motorer krever batterier, og batterier krever store mengder mineraler, spesielt litium.

I dag finnes de fleste kjente litiumforekomster i Latin-Amerika, i den såkalte ABC-trekanten: Argentina, Bolivia og Chile. Men utvinningen av dette avgjørende grunnstoffet har skapt store miljøproblemer i denne regionen.

Så hvordan kan vi erstatte olje og kull uten å ødelegge dyrebare, unike habitater andre steder i verden? Vår nye studie har noen av svarene.

Litium i sårbare områder

Litium finnes på saltsletter som kalles salares.

De dannes i bunnen av innsjøer som har fordampet. De ligger i tørre områder høyt oppe i fjellene i Sør-Amerika.

For å hente ut litium, blir saltet tørket videre. Det skjer gjennom å fordampe store mengder saltvann. Dette skaper enormt mye saltlakeavfall og fører til vannmangel i region med lite nedbør, ifølge Reuters.

I disse områdene er økosystemene svært utsatt for vannmangel. Og de store mengdene vann som brukes i litiumutvinning, fører til stor påkjenning på både planter og dyr.

I områdene rundt saltslettene er det betydelig artsmangfold, med flere hjemmehørende arter som vicuña. Det er den ville forløperen til den mer kjente alpakkaen, som er høyt verdsatt for ullen sin. Vannmangel og andre endringer i leveområdet deres kan føre til at disse dyrene forsvinner fra området for alltid.

En mindre åpenbar effekt av litiumutvinning rammer mikrobeaktiviteten i salarene, i form av stromatolitter. Disse økosystemene har en unik vitenskapelig verdi fordi de kaster lys på det aller første livet på jorden. Utvinningen kan ødelegge disse mikrobeøkosystemene for alltid.

Så dilemmaet er om vi kan ofre disse unike økosystemene for å gjøre verden elektrisk?

Hva bør vi gjøre?

I stedet for å grave etter stadig større mengder av mineraler, er det bedre prøve å resirkulere de vi allerede har. Vi kan hente ut litium fra utrangerte batterier.

Likevel har noen forskere spurt seg om gjenvinning vil fungere som en løsning (Kushnir og Sanden, 2012, Pehlken mfl, 2017)

Sammenlignet med å utvinne litium fra naturen, er resirkulering dyrt. Resultatet er kun små mengder litium som ikke har like god kvalitet. Derfor er det ikke noe marked for brukt litium i dag.

Men litiumprisene vil trolig øke etter hvert som etterspørselen stiger. Det kan gjøre gjenvinning mer lønnsomt.

Hvorfor bør vi resirkulere?

Gjenvinning er en måte å spare naturressurser. For økonomien gir gjenvinning to klare fordeler:

For det første øker det tilgangen til ressurser, noe som kan senke prisene. Det kan bidra til langsiktig økonomisk vekst.

For det andre kan gjenvinning redusere miljøskader fra utvinning av primærmineraler.

I min egen forskning (Rosendahl og Rubiano 2018) undersøkte jeg hvordan gjenvinning av litium kan hindre knapphet på denne viktige ressursen, og om det er behov at myndighetene griper inn for å få det til.

Vi kom fram til to konklusjoner: A. Gjenvinning er avgjørende for fremtiden til litiummarkedet. (B) Med mindre det utvikles et effektivt marked for brukt litium, er det nødvendig med offentlige tiltak for å oppnå optimale resultater.

Hvis ikke vi begynner å resirkulere litium, vil tilgangen bli stadig knappere, og prisene vil stige mye raskere.

Vår analyse tyder på at rundt halvparten av alt litium må hentes fra gjenvinning hvis vi skal holde tritt med etterspørselen fram mot 2100.

Hvor mye litium må vi resirkulere?

Et litiumionbatteri – LiB – varer sjelden mer enn åtte år. I dag bli under ti prosent av de brukte batteriene samlet inn i USA. Tallet er under én prosent i Europa. Mangelfull regulering gjør problemet større, og hverken markedet eller myndighetene gir incentiver til å samle inn brukte batterier.

Forskere diskuterer stadig de tekniske kravene for å redusere kostnadene ved resirkulering. For eksempel kan bedre design gjøre gjenvinning enklere, redusere materialtap og øke effektiviteten i gjenvinningen. Strenge industristandarder kan sikre at materialene som gjenvinnes, har samme høye kvalitet som de som kommer fra naturen.

For at gjenvinning skal bli lønnsomt, må det skje i stor skala, med infrastruktur som kan håndtere det store mangfoldet av batteridesign. Lokale markedsforhold kan også gjøre resirkulering av litium enklere. Likevel er det ingen enighet om hvordan lokal utvikling kan redusere avhengighet av utenlandsk litium og danne et levedyktig marked for resirkulert materiale.

Her må Europa og de industrialiserte landene i nord ta grep. Det er disse landene som i dag gjør store fremskritt innen lagring av energi og produksjon og bruk av elbiler.

Hva kan myndighetene gjøre?

På et fritt marked vil stigende priser gjøre det mer lønnsomt å resirkulere. Men forbrukerne er ikke nødvendigvis kjent med verdien av litiumavfall som kan resirkuleres. Vår forskning tyder på at subsidiering – enten av kjøpere eller selgere – kunne oppmuntre til mer resirkulering.

Slike incentiver vil være lønnsomt for samfunnet, for mer litium blir tilgjengelig for forbrukere, produsenter og gjenvinningsindustrien. Hvor store subsidiene bør være, er avhengig av den teknologiske utviklingen: hvordan litium trekkes ut og resirkuleres, kvaliteten på resirkulert litium og hvordan etterspørselen etter litium endres. Det kan være vanskelig å innføre subsidier.

Et alternativ er å sørge for finansiering av forskning og utvikling for å redusere gjenvinningskostnadene på lengre sikt. Et effektivt system for innsamling av brukte batterier krever at forbrukerne har et incentiv til å delta. Myndighetene må kanskje gripe inn og opprette et innsamlingssystem.

Hva bør skje nå?

Litium har en viktig rolle for å få til et grønt skifte. Men litium må utvinnes og avfallet må håndteres, som har kostnader for miljøet og for samfunnet.

Å løse disse problemene vil ta tid. Men det er allerede ting du og jeg kan ta i hverdagen for å redusere mengden litiumavfall.

Europa og Norden har allerede tatt flere skritt for å innføre grønn teknologi, men denne overgangen kan ikke gå på bekostning av sårbare og viktige økosystemer på den andre siden av kloden, som i Latin-Amerika.

Det du har i lommen, er ikke bare en telefon. Det er en cocktail av nesten alle grunnstoffene i periodesystemet: litium, kobolt, indium, gull og mange andre dyrebare og knappe råstoffer.

Så neste gang du bestemmer deg for å bytte ut eller kaste den gamle telefonen din, tenk deg om to ganger. Du kan støtte den elektriske revolusjonen ved å ta vare på den elektronikken du allerede eier.

Referanse:

Rosendahl og Rubiano (2018), How effective is lithium recycling as a remedy for resource scarcity?, Working Paper Series, NMBU.