Эксперт Аллаберды Ильясов оценил природные, технологические и людские ресурсы страны для превращения в мирового производителя продукта будущего.
Научный обозреватель редакции CentralAsia.news известный туркменский учёный, доктор технических наук и эксперт Аллаберды Ильясов 7 декабря в своей очередной аналитической работе актуализировал деятельность в сфере добычи такого ценного минерального сырья как литий. Ученый констатировал, что у Туркменистана, как и у других некоторых государств мира есть природный, технологический и людской ресурсный потенциал для трансформации в крупного производителя лития и экспортёра этого стратегического продукта на мировой рынок.
Кладовые лития
Мировые запасы лития — это часть общих ресурсов, извлечение которых возможно при существующих технологиях, они оцениваются Геологической службой США (USGS) в более чем 14 млн тонн. Оценки же общих ресурсов колеблются в диапазоне 40 — 60 млн тонн. При этом 76 процентов учтённых мировых запасов приходится на рапу соляных озёр. Наиболее крупные из них сосредоточены в Южной Америке — так называемый «южноамериканский треугольник» — пограничье Чили, Аргентины и Боливии.
В Боливии имеются соляные озёра «салары» площадью до 10 тыс. квадратных километров и с содержанием лития в рапе от 0,02 до 0,3 процента, а в отдельных зонах до 0,9 процентов. В Чили «салары», подобные месторождению Salar de Atacama, где потоки, стекавшие миллионы лет с окрестных гор, с течением времени выпаривались и образовывали скопления минеральных солей, характеризуются исключительно высоким средним содержанием лития — до 0,3 процента и максимальным до 2,1процента.
Стратегические свойства
Мировой спрос на соединения лития к 2025 году вырастет до 550 тыс. тонн. Главным образом это произойдет за счёт массового внедрения электромобилей. Литий обладает уникальными свойствами, несравнимыми со многими другими металлами, поэтому он получил широкую сферу применения. Сульфид меди и лития зарекомендовали себя в качестве одних из лучших полупроводников, предназначенных для изготовления термоэлектро-преобразователей.
Так, например, для изготовления лазеров и оптики, которые отличаются высокой эффективностью, широкое распространение получил фторид лития. Щелочные аккумуляторы, которые в настоящее время пользуются повышенным спросом при производстве различной техники, выполняют с использованием гидроксида лития. Такое решение позволяет значительно продлить срок службы устройств.
В авиации и космонавтике используют сплавы лития, кадмия, меди, скандия. Для изготовления припоев применяют сплавы лития с золотом и серебром. В металлургической отрасли литий используют в качестве вспомогательного вещества при выплавке алюминия. Этот редкоземельный металл способствует повышению показателей пластичности и прочностных характеристик различных сплавов. Он также получил распространение в производстве ядерных реакторов. Здесь пригодились его превосходные свойства высокой удельной теплоёмкости. Помимо этого, соли лития обладают целебными свойствами, поэтому они используются при лечении различных заболеваний.
Солидный базис Туркменистана
В этой связи считаем целесообразным налаживание производства, широко потребляемого и имеющего большой спрос на мировом рынке соединений лития. В связи с этим выдвигается одна из важнейших задач — переоценка минерально-сырьевых ресурсов Туркменистана, и в частности — минерально-сырьевой базы одного из стратегических редких металлов — лития.
Особое место в развитии химической промышленности в Туркменистане имеет залив Карабогазгол. Неисчерпаемые, возобновляемые источники разнообразных химических продуктов требуют своего решения.
Поверхностные и погребенные рассолы залива Карабогазгол являются ценным минеральным сырьем для промышленного получения сульфата натрия, поваренной соли, сульфата калия, бесхлорных калийномагниевых удобрений, сульфата и хлорида магния, окиси магния, брома, бора, соединений лития, стронция и многих других видов продуктов. Перспективы собственной добычи лития, столь важного для современной экономики мира, в нашей стране могут быть связаны с солёными рассолами в районе Гарабогаз.
Однако не только естественно возобновляемые поверхностные и погребенные рассолы залива Гарабогаз представляют интерес в качестве гидроминерального сырья. Есть ещё и промышленные, подземные, попутные и пластовые воды нефтегазовых месторождений. В связи интенсивным использованием земных недр в мире запасы некоторых редких элементов существенно сократились, а потребность в них резко увеличилась за счёт расширения использования в новых отраслях техники и технологий.
Актуальной стала проблема поисков и вовлечения в промышленную разработку новых видов минерального сырья, одним из которых могут стать подземные промышленные воды глубоких горизонтов крупных артезианских бассейнов, предгорных и межгорных впадин.
Западный Туркменистан как объект для исследования
Возможность широкого использования промышленных вод в качестве гидроминерального сырья обоснована к настоящему времени результатами изучения закономерностей их распространения, региональной оценки эксплуатационных запасов и прогнозных ресурсов, геологоразведочных работ на подземные промышленные и попутные воды нефтегазовых месторождений, йодобромные воды, а также анализом опыта эксплуатации месторождений глубоких подземных вод, которые характеризуются рядом специфических особенностей, определяющих, в свою очередь, методы их изучения и оценки. Эти воды залегают на значительных глубинах (l000 — 5000 м) и характеризуются, как правило, высокой минерализацией, промышленной концентрацией полезных компонентов, температурой и газо-насыщенностью.
В этом аспекте объектом исследований также должны быть нефтегазовые месторождения Западного Туркменистана, такие как Гогерендаг, Кумдаг, Узбой и Экизак.
Этот выбор связан, во-первых, с расположением этих месторождений в зоне тектонического разлома земной коры, так как имеется закономерность магматического проявления попутных и пластовых вод нефтегазовых месторождений, что является причиной наличия редких элементов промышленной концентрации в этих водах. Во-вторых, близкое расположение Балканабатского и Боядагского йодных заводов к этому месторождению позволит также использовать сбросные воды этих заводов в качестве сырья при налаживании производства лития и его соединений из вод вышеуказанных месторождений.
Потому что, концентрация лития в составе этих сбросных водах составляет 15-20 мг/литр, что он намного превосходит значение необходимой промышленной концентрации лития — 1 мг/литр. Кроме техногенных концентраций лития в сопутствующих и пластовых водах нефтегазодобычи и сбросных водах йодных заводов, определенный практический интерес могут представлять повышенные содержания лития в поверхностных и погребённых рассолов залива Гарабогазгол, а также отходы, образующиеся на ПО «Карабогазсульфат». Последние виды сырья в отличии от других имеют осадочное происхождение. В осадочных соленых месторождениях литий концентрируется либо в рассолах (рапа), либо в самих соляных залежах.
От аккумуляторов до смарт-часов
Литий используется в самых разных отраслях. Исторически он применялся в производстве керамики — его добавки улучшают качество продукции, термостойкость и сопротивляемость химическому воздействию. В металлургии (чёрной и цветной) металлический литий и его сплавы с кремнием и кальцием используют для удаления нежелательных примесей. Смазочные материалы с добавлением лития востребованы в авиации и военной промышленности, так как обеспечивают работу техники в экстремальных температурных режимах (от — 50 до +150°C).
С ростом потребления смартфонов и носимой электроники (смарт-часов, фитнес-трекеров и спортивных браслетов), широкое распространение получили литий-ионные и полимерные батареи. Быстрое развитие производства электромобилей в самые ближайшие годы может вызвать резкое повышение спроса на литий, являющийся главным компонентом литий-ионных аккумуляторов.
Сегодня наметился тренд на внедрение литий-ионных аккумуляторов в автопроме вместо более тяжёлых и менее удобных свинцовых аккумуляторов. С учётом прогнозируемого роста количества электромобилей 50–70 млн единиц к 2025-му году сегмент автомобильных аккумуляторов в общей структуре спроса на металлургическую продукцию за данный период увеличится с 30 процентов до 71 процента.
Ключевым моментом для роста потребления лития станет переход к возобновляемым источникам энергии и электротранспорту. Крупные мобильные платформы — это электромобили, в том числе автобусы и грузовики на электрической тяге. Именно их производство будет формировать основной спрос на литий: для автомобильной батареи необходимо в 50 тысяч раз больше лития, чем для телефона.
Ежегодно его добыча составляет порядка 40 тысяч тонн. Из них 40 процентов добываемого металла идёт на производство аккумуляторов, 26 процентов используется при изготовлении керамики и стекла, 13 процентов приходится на выпуск смазочных материалов, 7 процентов применяется в металлургии, 4 процента — в выпуске систем кондиционирования, по 3 процента используются в медицине и при производстве полимеров.
Драйверы роста этого сырья обеспечивает производство аккумуляторов, керамики и стекла. Объёмы выпуска керамики и стекла, по некоторым оценкам, будут увеличиваться не больше чем на 6-8 процентов в год, поэтому основным для анализа перспектив лития остаётся рынок аккумуляторов для мелких, крупных мобильных и стационарных платформ.
Туркменистан станет крупным поставщиком продукта на мировой рынок
Амбициозные меры по борьбе с изменением климата вызовут значительный спрос на полезные ископаемые. Производство солнечных батарей, ветряных турбин и батарей будет определять спрос и предложение на критически важные минералы в обозримом будущем.
Переход на возобновляемые источники энергии происходит рекордными темпами, и литий лежит в основе этого перехода. Потребность в минеральном сырье вырастет минимум в четыре раза к 2040 году, с особенно высокими темпами роста для минералов, используемых в электромобилях. Развитие литиевой промышленности очень похоже на начало нефтяного бума. Литий требует сложного извлечения, как и нефть.
Литий формирует геополитику, как и нефть. На литии будут ездить машины, как и на нефти. Источниками добычи лития стали сподуменовые руды в Австралии, рассолы солёных озёр с высокой концентрацией — 500 мг на литр в Южной Америке и Китае. Но эти ресурсы, по мнению аналитиков, в основном будут исчерпаны в 2030–2040 гг.
Источниками с низкой концентрацией с прямой экстракцией лития являются рассолы, например, в Мёртвом море в Карабогазголе, геотермальные воды, например, в Турции, Франции, Германии, США. Воды, сопровождающие добычу нефти, например, в Туркменистане, Казахстане и России. У Туркменистана есть практически все природные, технологические и людские ресурсы для того, чтобы стать крупным мировым производителем лития и поставщиком этого ценного продукта на мировой рынок.
