شرکت Gradiant کارخانه تولید لیتیوم در سازند شیل Marcellus پنسیلوانیا احداث می‌کند

شرکت فعال در زمینه بازیافت آب و منابع، Gradiant، روز سه‌شنبه اعلام کرد که کسب‌وکار لیتیوم تحت مالکیت کامل خود، alkaLi، یک واحد تولید تجاری لیتیوم را درMontrose، منطقه Susquehanna، واقع در سازند شیل Marcellus پنسیلوانیا، طراحی و احداث خواهد کرد.

به گفته این شرکت، این سایت نخستین واحد در جهان است که لیتیوم را طی یک فرآیند کاملاً یکپارچه و جامع (end-to-end) از پساب تولیدی میدان‌های نفتی، استخراج، تغلیظ و تبدیل می‌کند.

این اعلامیه در ادامه راه‌اندازی پلتفرم EC² شرکت alkaLi در سال گذشته منتشر می‌شود؛ پلتفرمی که به گفتهGradiant، بازیابی حداقل ۹۵ درصد لیتیوم را در سایت‌های مشتریان تضمین می‌کند و تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا کربنات لیتیوم با گرید باتری را به روشی کارآمدتر، مقرون‌به‌صرفه‌تر و پایدارتر عرضه کنند.

شرکتalkaLi، وابسته بهGradiant، مالکیت و بهره‌برداری از این تأسیسات در پنسیلوانیا را بر عهده دارد که شامل تجهیزات، زمین، حقوق مربوط به آب و مواد معدنی و مجوزها می‌شود. به گفته این شرکت، این مدل یکپارچه‌سازی عمودی می‌تواند عرضه بلندمدت لیتیوم در ایالات متحده را تضمین کند و همزمان از تأخیرهای مربوط به اخذ مجوز و مالکیت که اغلب پروژه‌های مواد معدنی حیاتی را متوقف می‌کنند، جلوگیری نماید.

به گفتهGradiant، این سیستم که در حال حاضر در مرحله آزمایش قرار دارد، تاکنون موفق به اثبات بازیابی ۹۷ درصد لیتیوم از پساب تولیدی و دستیابی به خلوص ۹۹.۵ درصد برای کربنات لیتیوم با گرید باتری شده است.

Gradiant اعلام کرد که شرکت alkaLi یک قرارداد خرید چندساله (offtake agreement) برای تأمین سالانه تا ۵٬۰۰۰ تن متریک کربنات لیتیوم با گرید باتری، با یک تولیدکننده آمریکایی باتری‌های لیتیوم-یون برای خودروهای الکتریکی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، امضا کرده است.

Anurag Bajpayee، مدیرعاملGradiant، در یک بیانیه خبری اظهار داشت: ما اکنون یک دارایی تولید لیتیوم کاملاً عملیاتی در ایالات متحده داریم که توانایی‌های پلتفرم EC² را به اثبات می‌رساند.

Bajpayee افزود: این یک مفهوم تئوریک نیست، بلکه یک تأسیسات فعال است که نشان می‌دهد تولید داخلی و پاک لیتیوم هم امکان‌پذیر و هم مقیاس‌پذیر است. هدف ما رقابت با مشتریان نیست، بلکه توانمندسازی آنها و کل این صنعت برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده برای لیتیوم گرید باتری و تسریع گذار به انرژی پاک است. این سرمایه‌گذاری استراتژیک در سازندMarcellus، که پتانسیل تأمین ۵۰ درصد از تقاضای لیتیوم ایالات متحده را دارد، بلوغ فناوری alkaLi را تأیید می‌کند و یک منبع تأمین داخلی بلندمدت را تضمین می‌نماید.

این شرکت اعلام کرد که عملیات تجاری طبق برنامه در اوایل سال ۲۰۲۶ آغاز خواهد شد.

تحلیل و جمع‌بندی

۱. تحلیل کمی و ارزیابی بازار

حجم تولید و ارزش قرارداد: تولید سالانه ۵٬۰۰۰ تن متریک کربنات لیتیوم (Lithium Carbonate) با گرید باتری، اگرچه در مقیاس جهانی (تولید جهانی LCE در سال ۲۰۲۴ حدود ۱.۲ میلیون تن تخمین زده شد) ناچیز به نظر می‌رسد، اما در مقیاس داخلی ایالات متحده بسیار حائز اهمیت است. با توجه به قیمت‌های فعلی کربنات لیتیوم گرید باتری در بازار بین‌المللی که پس از نوسانات شدید سال‌های ۲۰۲۳-۲۰۲۴، در محدوده ۲۰٬۰۰۰ دلار به ازای هر تن تثبیت شده است، ارزش این قرارداد خرید (offtake) سالانه حدود ۱۰۰ میلیون دلار برآورد می‌شود. این درآمدزایی پایدار، ریسک مالی پروژه را برای Gradiant به شدت کاهش می‌دهد.

تأثیر بر عرضه و تقاضای آمریکا: کل تولید لیتیوم در ایالات متحده در حال حاضر کمتر از ۲ درصد از مصرف داخلی آن است. پیش‌بینی می‌شود تقاضای LCE در آمریکا تا سال ۲۰۳۰ به بیش از ۴۰۰٬۰۰۰ تن در سال برسد. بنابراین، ۵٬۰۰۰ تن تولید اولیه این کارخانه، تنها بخش کوچکی (حدود ۱ تا ۱.۵ درصد) از تقاضای آتی را پوشش می‌دهد. اهمیت استراتژیک این پروژه نه در حجم اولیه، بلکه در اثبات تجاری‌سازی یک فناوری نوین و پتانسیل مقیاس‌پذیری آن است.

۲. تحلیل تکنولوژیک: جهش با استخراج مستقیم لیتیوم  (DLE)

مزیت رقابتی: فناوری EC² که نوعی استخراج مستقیم لیتیوم (Direct Lithium Extraction - DLE) است، یک تغییر پارادایم نسبت به روش‌های سنتی (تبخیر در حوضچه‌ها یا استخراج از سنگ سخت) محسوب می‌شود. نرخ بازیابی ادعا شده ۹۷ درصد بسیار بالاتر از نرخ بازیابی ۴۰ تا ۶۰ درصدی حوضچه‌های تبخیری است. همچنین، زمان فرآوری از چندین ماه (در حوضچه‌ها) به چند ساعت کاهش می‌یابد.

خلوص و کیفیت: دستیابی به خلوص ۹۹.۵ درصد برای کربنات لیتیوم، آن را مستقیماً برای استفاده در تولید باتری‌های باکیفیت مناسب می‌سازد و نیاز به فرآیندهای خالص‌سازی پرهزینه اضافی را مرتفع می‌کند.

ریسک عملیاتی: با وجود مزایا، فناوری‌های DLE همچنان با چالش‌هایی در مقیاس بزرگ مواجه هستند، از جمله مصرف بالای انرژی و مواد شیمیایی و استهلاک غشاها یا رزین‌های مورد استفاده. موفقیت عملیاتی این واحد در سال ۲۰۲۶، یک سیگنال مثبت قدرتمند برای سایر شرکت‌ها مانند ExxonMobil، SLB و Standard Lithium خواهد بود که در حال توسعه پروژه‌های مشابه DLE هستند.

۳. تحلیل استراتژیک و ژئوپلیتیک

امنیت زنجیره تأمین و قانون کاهش تورم(IRA): این پروژه دقیقاً در راستای اهداف استراتژیک ایالات متحده برای کاهش وابستگی به زنجیره تأمین باتری تحت سلطه چین است. بر اساس قانونIRA، خودروهای الکتریکی برای دریافت اعتبارات مالیاتی باید درصد مشخصی از مواد معدنی باتری خود را از منابع داخلی یا کشورهای هم‌پیمان تأمین کنند. این کارخانه یک منبع داخلی واجد شرایط ایجاد می‌کند.

مدل کسب‌وکار یکپارچه عمودی: مالکیت کامل پروژه از جمله زمین، مجوزها و حقوق معدنی، بزرگترین مانع پروژه‌های معدنی در غرب یعنی فرآیندهای طولانی و پیچیده صدور مجوز را دور می‌زند. این مدل می‌تواند الگویی برای تسریع پروژه‌های آتی مواد معدنی حیاتی باشد.

پتانسیل سازندMarcellus: ادعای مدیرعامل Gradiant مبنی بر پتانسیل Marcellus برای تأمین ۵۰ درصد از تقاضای لیتیوم آمریکا، یک ادعای بسیار بزرگ است. گزارش‌های اخیر آزمایشگاه ملی فناوری انرژی (NETL) نشان داده است که پساب‌های تولیدی از این سازند شیل حاوی غلظت قابل توجهی از لیتیوم هستند. اگر فناوری alkaLi به صورت اقتصادی مقیاس‌پذیر باشد، می‌تواند این سازند را از یک منطقه صرفاً نفت و گاز به یک حوضه عظیم دومنظوره انرژی و مواد معدنی تبدیل کند. این امر یک هم‌افزایی بی‌سابقه بین صنعت سوخت‌های فسیلی و اقتصاد انرژی پاک ایجاد می‌کند.

جمع‌بندی

احداث کارخانه لیتیوم Gradiant در پنسیلوانیا یک رویداد تحول‌آفرین با پیامدهای چندوجهی برای بازار کامودیتی‌ها، به‌ویژه لیتیوم است. این پروژه صرفاً یک پایلوت تحقیقاتی نیست، بلکه یک واحد تجاری با قرارداد فروش قطعی است که نشان‌دهنده بلوغ فناوری DLE از پساب‌های نفتی می‌باشد.

نکات برجسته

اثبات تجاری(Commercial Proof): این اولین کارخانه کاملاً یکپارچه در جهان برای تولید لیتیوم از پساب نفتی است که با یک قرارداد فروش چندساله، از مرحله تئوری به واقعیت تجاری رسیده است.

کارایی برتر(Superior Efficiency): نرخ بازیابی ۹۷ درصد و خلوص ۹۹.۵ درصد، در صورت تحقق در مقیاس تجاری، این فناوری را در صدر روش‌های تولید لیتیوم قرار می‌دهد و معیارهای جدیدی برای صنعت تعریف می‌کند.

شتاب‌دهنده استراتژیک(Strategic Accelerator): این پروژه یک گام عملی در جهت تحقق اهداف امنیت ملی آمریکا (مندرج در IRA) برای بومی‌سازی زنجیره تأمین باتری است و وابستگی به واردات را کاهش می‌دهد.

الگوی نوآورانه(Innovative Model): مدل یکپارچه‌سازی عمودی، با حذف بوروکراسی صدور مجوز، راه را برای اجرای سریع‌تر پروژه‌های مشابه در آینده هموار می‌سازد.

توصیه‌ها و چشم‌انداز

برای تحلیلگران: عملکرد واقعی کارخانه پس از شروع به کار در اوایل ۲۰۲۶ باید به دقت رصد شود. هرگونه انحراف از نرخ‌های بازیابی و خلوص اعلام‌شده می‌تواند بر ارزیابی کل فناوری DLE تأثیر بگذارد.

برای سرمایه‌گذاران: این پروژه ریسک سرمایه‌گذاری در سایر شرکت‌های فعال در حوزه DLE را کاهش می‌دهد. ارزش شرکت‌هایی که به منابع عظیم شورابه (brine) غنی از لیتیوم در مناطق باثبات سیاسی دسترسی دارند، با اثبات این فناوری افزایش خواهد یافت.

برای فعالان بازار: باید منتظر اعلان‌های مشابه از سوی غول‌های انرژی که در سازندهای شیل فعال هستند، بود. تبدیل پساب از یک زباله پرهزینه به یک منبع درآمدزا، پویایی اقتصادی صنعت نفت و گاز را تغییر خواهد داد. این پروژه می‌تواند سرآغاز "تب طلای لیتیوم" در مناطق غیرمنتظره‌ای مانند آپالاشیا باشد.